JP2006339098A - Discharge lamp lighting device - Google Patents

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Shinji Fukuwa
伸治 福和
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a discharge lamp lighting device capable of suppressing surge voltage generated at the start of a discharge lamp even if an output cable connecting a discharge lamp and a bootstrap circuit becomes long. <P>SOLUTION: This discharge lamp lighting device provided with a main body case 1 housing a ballast circuit 15 and a bootstrap circuit 12 and an output cable comprising an H side output line 20a and an L side output line 20b connected with a starting transformer 12, has a first magnetic-material member 21 covering the H side output line 20a, a second magnetic-material member 22 covering the L side output line 20b and a third magnetic-material member 23 covering both the H side output line 20a and the L side output line 20b. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、放電灯と接続されて、該放電灯に始動用の高電圧パルスと点灯用の交流電圧を出力する放電灯点灯装置に関し、特に放電灯の始動時に生じるノイズを低減するためのの構成に関する。   The present invention relates to a discharge lamp lighting device which is connected to a discharge lamp and outputs a high voltage pulse for starting and an alternating voltage for lighting to the discharge lamp, and particularly for reducing noise generated at the time of starting the discharge lamp. Concerning configuration.

自動車等に搭載されてHID(High Intensity Discharge)ランプ等の放電灯を点灯させる放電灯点灯装置は、一般に、図5(a)に示したように、バッテリ101から出力される直流電圧を昇圧するDC/DCコンバータ102、昇圧された直流電圧を交流電圧に変換するDC/ACインバータ103、及び、起動トランス105とトリガ回路106とを有してHIDランプ100の始動時にHIDランプ100に高電圧パルスを印加する起動回路104を備えている(例えば、特許文献1参照)。   A discharge lamp lighting device that is mounted on an automobile or the like and lights a discharge lamp such as an HID (High Intensity Discharge) lamp generally boosts the DC voltage output from the battery 101 as shown in FIG. A DC / DC converter 102, a DC / AC inverter 103 that converts the boosted DC voltage into an AC voltage, a starting transformer 105, and a trigger circuit 106, and a high voltage pulse is applied to the HID lamp 100 when the HID lamp 100 is started. Is provided (see, for example, Patent Document 1).

図5(a)に示した回路構成においては、バッテリ101の出力電圧(12V又は24V)がDC/DCコンバータ102により400V程度の直流高電圧に昇圧され、該直流高電圧がDC/ACインバータ103により数百Hzの交流電圧に変換されて、HIDランプ100に供給される。そして、交流電圧によりHIDランプ100が点灯状態に維持される。   In the circuit configuration shown in FIG. 5A, the output voltage (12 V or 24 V) of the battery 101 is boosted to a DC high voltage of about 400 V by the DC / DC converter 102, and the DC high voltage is converted into the DC / AC inverter 103. Is converted into an AC voltage of several hundred Hz and supplied to the HID lamp 100. And the HID lamp 100 is maintained in the lighting state by the AC voltage.

また、DC/ACインバータ103の出力は、HIDランプ100の消灯時には数100Vの交流又は直流とされる。そして、HIDランプ100の始動時には、トリガ回路106から起動トランス105の1次巻線に起動パルス発生用1次電圧を印加することによって、起動トランス105の2次巻線に1次巻線と2次巻線との巻数比に応じた高電圧を生じさせ、該高電圧の印加によりHIDランプ100を始動(点灯開始)させる。   Further, the output of the DC / AC inverter 103 is set to AC or DC of several hundred volts when the HID lamp 100 is turned off. When the HID lamp 100 is started, the primary voltage for starting pulse generation is applied to the secondary winding of the starting transformer 105 by applying the starting voltage generating primary voltage from the trigger circuit 106 to the primary winding of the starting transformer 105. A high voltage corresponding to the turn ratio with the next winding is generated, and the HID lamp 100 is started (lights on) by applying the high voltage.

図5(b)は、自動車のヘッドランプユニットに、上述した図5(a)の回路構成を収容した本体ケース110を、出力ケーブル120を介してHIDランプの口金114と接続する場合の取り付け態様を示したものであり、本体ケース110は、図示したように、一般的にはヘッドランプユニットのハウジング130の下部に取り付けられる。なお、ハウジング130の前面にレンズ111が装着され、ハウジング130の後面にメンテナンス用カバー112が備えられている。   FIG. 5B shows an attachment mode when the main body case 110 containing the circuit configuration of FIG. 5A described above is connected to the base 114 of the HID lamp via the output cable 120 in the headlamp unit of the automobile. As shown in the figure, the main body case 110 is generally attached to the lower part of the housing 130 of the headlamp unit. A lens 111 is mounted on the front surface of the housing 130, and a maintenance cover 112 is provided on the rear surface of the housing 130.

そして、ハウジング130内には、HIDランプを光源とするプロジェクターランプ113と、HIDランプの口金114に装着されるランプソケット115と、プロジェクターランプ113を回転させてその照射方向を変更するASF(Adaptive Front-lighting System)機能を実現するためのモータ駆動回路122及びモータ・ギアユニット121とが備えられている。   In the housing 130, a projector lamp 113 using an HID lamp as a light source, a lamp socket 115 mounted on a base 114 of the HID lamp, and an ASF (Adaptive Front) that rotates the projector lamp 113 to change its irradiation direction. -lighting System) A motor drive circuit 122 and a motor / gear unit 121 for realizing the function are provided.

ここで、放電灯点灯装置の形態としては、図6(a)〜図6(c)に示したように、大きく分けて3種類が採用されている。図6(a)に示した第1の形態は、全ての回路構成(起動回路126、及びDC/DCコンバータ,DC/ACインバータ等を含むバラスト回路125)を一つの本体ケース110内に収容し、出力ケーブル120により本体ケース110と接続されてHIDランプ100の口金114と嵌合するランプソケット115を備えたものである。   Here, as a form of the discharge lamp lighting device, as shown in FIGS. 6A to 6C, three types are roughly adopted. In the first embodiment shown in FIG. 6A, all circuit configurations (the startup circuit 126 and the ballast circuit 125 including a DC / DC converter, a DC / AC inverter, etc.) are accommodated in one main body case 110. The lamp socket 115 is connected to the main body case 110 by the output cable 120 and is fitted to the base 114 of the HID lamp 100.

また、図6(b)に示した第2の形態は、起動回路126を分離して起動回路ケース110bに収容し、バラスト回路125を本体ケース110aに収容して、第1の出力ケーブル120aにより起動回路ケース110bと本体ケース110aとを接続し、第2の出力ケーブル120bにより起動回路ケース126をランプソケット115に接続したものである。   Further, in the second embodiment shown in FIG. 6B, the starting circuit 126 is separated and accommodated in the starting circuit case 110b, the ballast circuit 125 is accommodated in the main body case 110a, and the first output cable 120a is used. The starting circuit case 110b and the main body case 110a are connected, and the starting circuit case 126 is connected to the lamp socket 115 by the second output cable 120b.

また、図6(c)に示した第3の形態は、起動回路126を分離してランプソケット115a内に収容し、出力ケーブル120により本体ケース110aをランプソケット115aに接続したものである。   In the third mode shown in FIG. 6C, the starting circuit 126 is separated and accommodated in the lamp socket 115a, and the main body case 110a is connected to the lamp socket 115a by the output cable 120.

図6(a)に示した第1の形態と図6(c)に示した第3の形態の放電灯点灯装置をヘッドランプユニットに装着する場合、本体ケース110,110aをヘッドランプユニットのハウジングの下部に取り付け、ランプソケット115,115aにHIDランプ100の口金114を嵌合させる。   When the discharge lamp lighting device of the first embodiment shown in FIG. 6 (a) and the third embodiment shown in FIG. 6 (c) is mounted on a headlamp unit, the main body cases 110 and 110a are housings of the headlamp unit. The base 114 of the HID lamp 100 is fitted into the lamp sockets 115 and 115a.

また、図6(b)に示した第2の形態の放電灯点灯装置をヘッドランプユニットに装着する場合、本体ケース110aを第1の形態及び第3の形態と同様にヘッドランプユニットのハウジングの下部に取り付け、ランプソケット115aをHIDランプ100の口金と嵌合させる。そして、起動回路ケース110bを、図5(b)に示したメンテナンス用カバー112の内側等のハウジング130の内部に固定する必要がある。   Further, when the discharge lamp lighting device of the second form shown in FIG. 6B is attached to the headlamp unit, the main body case 110a is attached to the housing of the headlamp unit in the same manner as the first and third forms. The lamp socket 115a is fitted to the base of the HID lamp 100 by attaching to the lower part. And it is necessary to fix the starting circuit case 110b inside the housing 130 such as the inside of the maintenance cover 112 shown in FIG. 5B.

ここで、図6(b)に示したようにAFS機能を備えたヘッドランプユニットでは、ハウジング130内にモータ駆動ユニット122及びモータ・ギアユニット121が配置されるため、ハウジング130が大型化する。また、ヘッドランプのデザイン形状によりハウジング130が大型化する場合もある。   Here, in the headlamp unit having the AFS function as shown in FIG. 6B, the motor drive unit 122 and the motor / gear unit 121 are arranged in the housing 130, so the housing 130 is enlarged. Further, the housing 130 may be enlarged due to the design shape of the headlamp.

そして、このようにヘッドランプのハウジングが大型化すると、前記第1の形態の放電灯点灯装置においては、ハウジングの下部に取り付けられる本体ケース110と、ランプソケット115とを接続する出力ケーブル120が長くなる。また、前記第2の形態の放電灯点灯装置においても、起動回路ケース110bの設置場所によっては、ハウジング内に固定される起動回路ケース110bとランプソケット115とを接続する出力ケーブル120bが長くなる。そして、出力ケーブル120a,120bを長くするほど、HIDランプ100の始動時に起動回路126から高電圧を出力したとき生じるインパルス性のサージ電圧のレベルが大きくなり、該サージ電圧の入力によりバラスト回路125が破損するおそれがある。   When the housing of the headlamp is thus increased in size, in the discharge lamp lighting device of the first embodiment, the output cable 120 that connects the main body case 110 attached to the lower portion of the housing and the lamp socket 115 becomes longer. Become. Also in the discharge lamp lighting device of the second embodiment, the output cable 120b for connecting the starting circuit case 110b fixed in the housing and the lamp socket 115 becomes long depending on the installation location of the starting circuit case 110b. As the output cables 120a and 120b are lengthened, the level of the impulsive surge voltage generated when a high voltage is output from the starting circuit 126 when the HID lamp 100 is started increases, and the ballast circuit 125 is caused by the input of the surge voltage. There is a risk of damage.

さらに、AFS機能を備えた場合、前記第2の形態の放電灯点灯装置においては、モータ駆動回路122及びモータギアユニット121を備えることによりヘッドランプユニットのハウジング内のスペースが減少するため、図6(b)に示した第2の形態を採用した場合に、起動回路ケース110bを収容することが困難になるという不都合がある。   Further, when the AFS function is provided, in the discharge lamp lighting device of the second embodiment, since the motor drive circuit 122 and the motor gear unit 121 are provided, the space in the housing of the headlamp unit is reduced. When the second form shown in (b) is adopted, there is an inconvenience that it becomes difficult to accommodate the startup circuit case 110b.

また、図6(c)に示した第3の形態の放電灯点灯装置においては、起動回路126がランプソケット115aに内蔵されているため、HIDランプ100の始動時におけるサージ電圧の発生は抑制されるが、ランプソケット115aが重量が増加する。そのため、図5(b)を参照して、プロジェクターランプ113と共にプロジェクターランプ113に接続されたランプソケット115も回転させるモータ・ギアユニット121及びモータ駆動回路122の負荷が大きくなるという不都合があった。   Further, in the discharge lamp lighting device of the third embodiment shown in FIG. 6C, since the starting circuit 126 is built in the lamp socket 115a, the generation of a surge voltage at the start of the HID lamp 100 is suppressed. However, the lamp socket 115a increases in weight. Therefore, referring to FIG. 5B, there is a disadvantage that the load on the motor / gear unit 121 and the motor driving circuit 122 that rotate the lamp socket 115 connected to the projector lamp 113 together with the projector lamp 113 is increased.

さらに、車載用の電子機器においては、オーディオ等の他の機器に悪影響を及ぼす放射のノイズの発生を防止するための対策がなされるが、本体ケース110,110aに収容されたバラスト回路125においても強いノイズを生じるため、シールド対策がなされている。そして、かかるシールド対策として、一般には、出力ケーブル120,120a,120bに金属線で編んだシールド材を被せ、また、ランプソケット115,115a自体を覆う金属製カバーを装着する。そして、出力ケーブル120,120a,120bが長くなれば必要なシールド材も長くなるため、コストアップを生じるという不都合があった。
特開平11−329768号公報
Furthermore, in an in-vehicle electronic device, measures are taken to prevent the generation of radiation noise that adversely affects other devices such as audio, but the ballast circuit 125 accommodated in the main body cases 110 and 110a is also used. Shielding measures are taken to generate strong noise. As a countermeasure against the shield, generally, the output cables 120, 120a, and 120b are covered with a shield material knitted with a metal wire, and a metal cover that covers the lamp sockets 115 and 115a itself is attached. If the output cables 120, 120a, 120b are longer, the necessary shielding material also becomes longer, resulting in an increase in cost.
JP 11-329768 A

本発明は上記背景を鑑みてなされたものであり、起動回路と放電灯を接続する出力ケーブルが長くなった場合であっても、放電灯の始動時に生じるサージ電圧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を目的とする。   The present invention has been made in view of the above background, and a discharge lamp capable of suppressing a surge voltage generated at the start of the discharge lamp even when the output cable connecting the starter circuit and the discharge lamp becomes long. An object is to provide a lighting device.

本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、放電灯と第1の出力線及び第2の出力線からなる出力ケーブルを介して接続され、放電灯の始動時に直流電圧又は交流電圧を出力すると共に、放電灯の始動後は交流電圧を出力するインバータ回路と、前記インバータ回路と前記第1の出力線との間に2次巻線が接続された起動トランスを有して、前記放電灯の始動時に、前記インバータ回路から出力される直流電圧又は交流電圧に起動パルスを発生させる起動回路とを備えた放電灯点灯装置において、前記第1の出力線を覆う第1の磁性体部材を備えたことを特徴とする。   The present invention has been made to achieve the above object, and is connected to a discharge lamp via an output cable composed of a first output line and a second output line, and at the time of starting the discharge lamp, a DC voltage or an AC voltage is provided. And an inverter circuit that outputs an AC voltage after starting the discharge lamp, and a starter transformer having a secondary winding connected between the inverter circuit and the first output line, In a discharge lamp lighting device comprising a starting circuit for generating a starting pulse in a DC voltage or an AC voltage output from the inverter circuit when starting the discharge lamp, a first magnetic member that covers the first output line It is provided with.

かかる本発明によれば、詳細は後述するが、前記放電灯の始動時に前記起動トランスから高電圧パルスが出力されると、前記第1の出力線にサージ電流が流れて前記第1の出力線の周囲に磁界が生成される。そして、このとき、前記第1の出力線を覆った前記第1の磁性体部材は、前記第1の出力線の周囲に生成された磁界による発生磁束から高周波電力を吸収し低減するように作用する。そのため、前記出力ケーブルが長くなるほど大きくなる傾向がある前記放電灯の始動時におけるサージ電流を減少させ、該サージ電流により生じるサージ電圧によって前記インバータ回路の破損が生じることを防止することができる。さらに、該サージ電流の減少により、前記放電灯の点灯時に前記第1の出力線及び前記第2の出力線から発生する放射ノイズも低減される。そのため、前記第1の出力線及び前記第2の出力線をシールドする必要がなくなり、前記第1の出力線及び前記第2の出力線を長くした場合に、これに伴ってシールド部材の必要量の増加によるコストアップが生じることがない。   According to the present invention, as will be described in detail later, when a high voltage pulse is output from the start-up transformer when starting the discharge lamp, a surge current flows through the first output line and the first output line A magnetic field is generated around At this time, the first magnetic member covering the first output line acts to absorb and reduce high-frequency power from the magnetic flux generated by the magnetic field generated around the first output line. To do. Therefore, the surge current at the start of the discharge lamp, which tends to increase as the output cable becomes longer, can be reduced, and the inverter circuit can be prevented from being damaged by the surge voltage generated by the surge current. Further, due to the reduction of the surge current, radiation noise generated from the first output line and the second output line when the discharge lamp is turned on is also reduced. Therefore, there is no need to shield the first output line and the second output line, and when the first output line and the second output line are lengthened, the necessary amount of the shielding member is accordingly accompanied. There is no increase in cost due to an increase in.

また、前記第1の磁性体部材は、前記出力ケーブルに重畳する交流電圧に対して、1MHz帯(1MHz以上、10MHz未満の周波数領域)までの低周波数領域におけるインピーダンスよりも、10MHz帯(10MHz以上、100MHz未満の周波数領域)から100MHz帯(100MHz以上、1000MHz未満の周波数領域)の高周波領域におけるインピーダンスのほうが高くなる周波数特性を有することを特徴とする。   In addition, the first magnetic body member has a 10 MHz band (10 MHz or more) than an impedance in a low frequency region up to 1 MHz band (1 MHz or more and less than 10 MHz) with respect to an AC voltage superimposed on the output cable. , Frequency characteristics in which the impedance is higher in a high frequency region from a frequency region of less than 100 MHz to a 100 MHz band (a frequency region of 100 MHz or more and less than 1000 MHz).

かかる本発明によれば、前記放電灯の始動時に前記起動トランスから出力される低周波領域での高電圧出力に対する影響を回避すると共に、TV帯(約90MHz〜770MHz)に含まれる高周波ノイズである10MHz帯から100MHz帯までの高周波領域の信号成分を遮断して、他の電子機器に悪影響を及ぼす放射ノイズの発生を抑制することができる。   According to the present invention, the high frequency noise included in the TV band (about 90 MHz to 770 MHz) is avoided while avoiding the influence on the high voltage output in the low frequency region output from the starting transformer when the discharge lamp is started. By blocking signal components in the high frequency region from the 10 MHz band to the 100 MHz band, it is possible to suppress the generation of radiation noise that adversely affects other electronic devices.

また、前記第2の出力線を覆う第2の磁性体部材と、前記第1の出力線及び前記2の出力線を共に覆う第3の磁性体部材とのうち、少なくともいずれか一方を備えたことを特徴とする。   In addition, at least one of a second magnetic member that covers the second output line and a third magnetic member that covers both the first output line and the second output line is provided. It is characterized by that.

かかる本発明によれば、前記第2の磁性体部材を備えることによって、前記第2の出力線から生じる放射ノイズをさらに低減することができる。また、前記第3の磁性体部材を備えることによって、前記第1の出力線及び前記第2の出力線から生じるコモンモード性の放射ノイズをより低減することができる。   According to the present invention, by providing the second magnetic member, radiation noise generated from the second output line can be further reduced. Further, by providing the third magnetic member, it is possible to further reduce common mode radiation noise generated from the first output line and the second output line.

また、前記第2の磁性体と前記第3の磁性体は、前記出力ケーブルに流れる交流電流に対して、1MHz帯までの低周波領域におけるインピーダンスよりも、10MHz帯から100MHz帯の高周波領域におけるインピーダンスのほうが高くなる周波数特性を有することを特徴とする。   Further, the second magnetic body and the third magnetic body have an impedance in a high frequency region of 10 MHz band to 100 MHz band rather than an impedance in a low frequency region up to 1 MHz band with respect to an alternating current flowing through the output cable. It has the characteristic that the frequency characteristic becomes higher.

かかる本発明によれば、前記放電灯の始動時に前記起動トランスから出力される低周波領域での高電圧出力に対する影響を回避すると共に、TV帯の高周波ノイズである10MHz帯から100MHz帯までの高周波領域の信号成分を遮断して、他の電子機器に悪影響を及ぼす放射ノイズの発生を抑制することができる。   According to the present invention, it is possible to avoid the influence on the high voltage output in the low frequency region output from the start-up transformer when starting the discharge lamp, and the high frequency from the 10 MHz band to the 100 MHz band, which is the high frequency noise of the TV band. By blocking signal components in the region, it is possible to suppress the generation of radiation noise that adversely affects other electronic devices.

本発明の実施の形態について、図1〜図4を参照して説明する。図1は本発明の放電灯点灯装置の構成図、図2はHIDランプの始動時に生じるサージ電圧の説明図、図3は誘導性のサージ電流の低減効果を確認するための実験回路の説明図、図4はHIDランプ点灯時に生じる高周波ノイズの説明図である。   Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a configuration diagram of a discharge lamp lighting device according to the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of a surge voltage generated at the start of an HID lamp, and FIG. 3 is an explanatory diagram of an experimental circuit for confirming the effect of reducing inductive surge current. FIG. 4 is an explanatory diagram of high-frequency noise generated when the HID lamp is turned on.

図1を参照して、本実施の形態の放電灯点灯装置は、車両のヘッドライト等に使用されるHIDランプ30(本発明の放電灯に相当する)と接続されて、HIDランプ30を点灯させるものであり、回路基板を収容した本体ケース1と、HIDランプ30を着脱自在に嵌合するランプソケット31と、本体ケース1及びランプソケット31を接続する出力ケーブル20(20a,20b)とにより構成される。   Referring to FIG. 1, the discharge lamp lighting device of the present embodiment is connected to HID lamp 30 (corresponding to the discharge lamp of the present invention) used for a vehicle headlight and the like, and lights HID lamp 30. A main body case 1 containing a circuit board, a lamp socket 31 into which the HID lamp 30 is detachably fitted, and an output cable 20 (20a, 20b) connecting the main body case 1 and the lamp socket 31. Composed.

本体ケース1は金属製の筐体であり、本体ケース1内の回路基板には、バッテリ35から入力される直流電圧Vinを昇圧して直流高電圧を生成するDC/DCコンバータ10、該直流高電圧を交流電圧に変換するDC/ACインバータ11、及び、起動トランス13とトリガ回路14とを有してHIDランプの始動時(点灯開始時)にHIDランプ30に高電圧パルスを印加する起動回路12が備えられている。 The main body case 1 is a metal housing, the circuit board in the main body case 1, DC / DC converter 10 that generates a high DC voltage by boosting the DC voltage V in supplied from the battery 35, the DC Start-up that has a DC / AC inverter 11 that converts a high voltage into an AC voltage, a start-up transformer 13 and a trigger circuit 14 and applies a high-voltage pulse to the HID lamp 30 when the HID lamp starts (when lighting starts) A circuit 12 is provided.

また、起動トランス13に接続された出力ケーブル20のHigh側の出力線20a(本発明の第1の出力線に相当する。以下、H側出力線20aという。)には、H側出力線20aを覆う第1の磁性体部材21が装着され、出力ケーブル20のLow側の出力線20b(本発明の第2の出力線に相当する。以下、L側出力線20bという。)には、L側出力線20bを覆う第2の磁性体部材22が装着されている。   The output line 20a on the High side of the output cable 20 connected to the starter transformer 13 (corresponding to the first output line of the present invention, hereinafter referred to as the H-side output line 20a) is connected to the H-side output line 20a. A first magnetic body member 21 is attached, and the output line 20b on the low side of the output cable 20 (corresponding to the second output line of the present invention, hereinafter referred to as the L-side output line 20b) is L. A second magnetic member 22 that covers the side output line 20b is attached.

さらに、出力ケーブル20には、H側出力線20aとL側出力線20bを共に覆う第3の磁性体部材23が装着されている。なお、第1の磁性体部材21、第2の磁性体部材22、及び第3の磁性体部材23としては、クランプ型、ビーズ型、スリーブ型等の形態の磁性体部材を用いることができる。   Further, the output cable 20 is provided with a third magnetic member 23 that covers both the H-side output line 20a and the L-side output line 20b. As the first magnetic member 21, the second magnetic member 22, and the third magnetic member 23, magnetic members such as a clamp type, a bead type, and a sleeve type can be used.

本体ケース1内においては、主としてDC/DCコンバータ10のスイッチング動作に起因するノイズが発生する。DC/DCコンバータ10は、バッテリ35から入力される直流電圧Vinを数10KHz〜数100KHz程度の周波数によりスイッチングして昇圧するため、高調波を考慮すると数MHzまでのノイズを発生する。しかし、起動トランス13の2次巻線が出力電圧,出力電流に対して十分なフィルターインダクタとして作用するため、本体ケース1から外部へのノイズの伝播は遮蔽される。 In the main body case 1, noise mainly due to the switching operation of the DC / DC converter 10 occurs. DC / DC converter 10, for boosting by switching the frequency of about several 10KHz~ number 100KHz DC voltage V in supplied from the battery 35, generates a noise to consideration of several MHz harmonics. However, since the secondary winding of the starting transformer 13 acts as a sufficient filter inductor for the output voltage and output current, the propagation of noise from the main body case 1 to the outside is shielded.

このように、本体ケース1内で生じるノイズが遮蔽されるため、FM帯〜TV帯を中心とする高周波ノイズについては、ノイズの発生源を本体ケース1の外部のHIDランプ30に限定して対策を施すことができる。なお、起動トランス13はノーマルチョークコイルとして作用するので、出力部にはコモンモードチョークフィルターも配置することが望ましい。   As described above, since the noise generated in the main body case 1 is shielded, the high frequency noise centering on the FM band to the TV band is limited to the HID lamp 30 outside the main body case 1 as a countermeasure. Can be applied. In addition, since the starting transformer 13 acts as a normal choke coil, it is desirable to arrange a common mode choke filter at the output section.

次に、DC/DCコンバータ10とDC/ACインバータ11を含むバラスト回路15においては、小電力用よりも、電圧電流の使用率及び過渡的な変動で一般的に故障率が高くなる大電力用半導体素子が多用されており、HIDランプ30の始動時に生じるインパルス性のサージ電圧がバラスト回路15内に侵入すると、大電力用半導体素子の破損が生じ易い。また、バラスト回路15には、大電力用半導体素子の動作を制御するために、5V程度の低電圧により作動するCMOS論理回路が備えられるが、サージ電圧の侵入はCMOS論理回路のラッチアップ故障の要因ともなる。   Next, in the ballast circuit 15 including the DC / DC converter 10 and the DC / AC inverter 11, the failure rate is generally higher due to the voltage / current usage rate and transient fluctuations than for the low power use. Semiconductor elements are frequently used, and if an impulsive surge voltage generated when the HID lamp 30 is started enters the ballast circuit 15, the high-power semiconductor elements are easily damaged. The ballast circuit 15 is provided with a CMOS logic circuit that operates with a low voltage of about 5 V in order to control the operation of the high-power semiconductor device. However, the surge voltage intrusion may cause a latch-up failure of the CMOS logic circuit. It becomes a factor.

図2(a)は、上述したようにバラスト回路15の故障の要因となるインパルス性のサージ電圧の発生メカニズムを示したものであり、HIDランプ30の始動時に生じるインパルス性のサージ電圧は、起動回路12からフィルタ回路45を介してDC/ACインバータのHブリッジ回路40に伝播する電圧Sa,Sbにより確認することができる。   FIG. 2A shows the generation mechanism of the impulsive surge voltage that causes the failure of the ballast circuit 15 as described above. The impulsive surge voltage generated when the HID lamp 30 is started is activated. This can be confirmed by the voltages Sa and Sb propagating from the circuit 12 through the filter circuit 45 to the H bridge circuit 40 of the DC / AC inverter.

Hブリッジ回路40は、FET41及びFET44をONしてFET43及びFET42をOFFした状態と、FET41及びFET44をOFFしてFET43及びFET42をONした状態とを交互に切替えることにより、交流電圧を出力するが、インパルス性のサージ電圧は、OFFしているFETのドレイン−ソース間の電圧として確認することができる。   The H bridge circuit 40 outputs an alternating voltage by alternately switching between a state in which the FET 41 and the FET 44 are turned on and the FET 43 and the FET 42 are turned off, and a state in which the FET 41 and the FET 44 are turned off and the FET 43 and the FET 42 are turned on. The impulse surge voltage can be confirmed as a voltage between the drain and the source of the FET that is turned off.

Hブリッジ回路40は、HIDランプ30の始動時には、図2(a)に示したように、FET41及びFET44をONしてFET43及びFET42をOFFした状態を維持して、直流電圧を出力する。そして、この直流電圧に起動回路12により起動パルスが重畳されて、HIDランプ30に高電圧パルスが印加される。   When the HID lamp 30 is started, the H bridge circuit 40 outputs a DC voltage while maintaining the state in which the FET 41 and the FET 44 are turned on and the FET 43 and the FET 42 are turned off, as shown in FIG. Then, a starting pulse is superimposed on this DC voltage by the starting circuit 12, and a high voltage pulse is applied to the HID lamp 30.

このようにして、HIDランプ30に高電圧パルスが印加されたときにサージ電圧が生じる要因は、HIDランプ30に接続されるH側出力線20aとL側出力線20bに生じる急峻なパルス性サージ電流と配線インダクタンスにある。   In this way, the cause of the surge voltage when a high voltage pulse is applied to the HID lamp 30 is that the steep pulsed surge generated in the H-side output line 20a and the L-side output line 20b connected to the HID lamp 30. Current and wiring inductance.

Hブリッジ回路40のFET41〜44で観測されるサージ電圧に関しては、H側出力線20aが接続される箇所(図中x)と、L側出力線20bが接続される箇所(図中y)の2点で同様に観測される。これは、サージ電圧発生の要因となるサージ電流Icが、H側出力線20aでは起動トランス13の2次巻線のインダクタンスや巻線間容量により減衰しても、H側出力線20aとL側出力線20bの間では、サージ電流が互いに電磁誘導しながら伝播するので同様なサージ電圧が発生するためである。   Regarding the surge voltage observed at the FETs 41 to 44 of the H-bridge circuit 40, the location where the H-side output line 20a is connected (x in the figure) and the location where the L-side output line 20b is connected (y in the diagram). It is observed similarly at two points. This is because even if the surge current Ic that causes the generation of the surge voltage is attenuated by the inductance of the secondary winding of the starting transformer 13 or the inter-winding capacitance in the H-side output line 20a, the H-side output line 20a and the L-side This is because the surge currents propagate while being electromagnetically induced between the output lines 20b, so that a similar surge voltage is generated.

かかるH側出力線20aでのサージ電流の生成過程と、L側出力線20bへの電磁誘導については、発生するサージ電圧のパルス幅が10nsec〜20nsecと高周波領域にあることから、分布定数回路及び出力線が平行している高周波伝送線路として扱うことにより解明することができる。   Regarding the generation process of the surge current in the H-side output line 20a and the electromagnetic induction to the L-side output line 20b, the pulse width of the generated surge voltage is in the high frequency range of 10 nsec to 20 nsec. This can be clarified by treating it as a high-frequency transmission line with parallel output lines.

HIDランプ30を始動(点灯開始)させるためには、20kV程度の高電圧パルスを印加するが、この高電圧パルスをH側出力線20aに印加した場合、印加電圧は、HIDランプ30の電極間で放電が開始されるまである上昇率をもって上昇する。そして、この間、H側出力線20aの周囲には印加された高電圧により強い電界が形成される。そして、この電界の強さの変化に応じて磁界Hbが生じ、この磁界Hbを打ち消すように、L側出力線20bにはH側出力線20aに流れるパルス電流Sdと逆向きのパルス電流Scが流れることになる。   In order to start (lighting start) the HID lamp 30, a high voltage pulse of about 20 kV is applied. When this high voltage pulse is applied to the H-side output line 20a, the applied voltage is between the electrodes of the HID lamp 30. It rises at a certain rate of increase until the discharge starts. During this time, a strong electric field is formed around the H-side output line 20a due to the applied high voltage. A magnetic field Hb is generated according to the change in the strength of the electric field, and a pulse current Sc opposite to the pulse current Sd flowing through the H-side output line 20a is applied to the L-side output line 20b so as to cancel the magnetic field Hb. Will flow.

このように、HIDランプ30が起動する前から、H側出力線20aとL側出力線20bにパルス電流が流れるが、このパルス電流が強いサージ性を持つのはH側出力線20aにおける高周波の合成によるものである。H側出力線20aとL側出力線20b間には線間容量が存在し、線材のインダクタンスもあるため、高電圧パルスの印加により生じるパルス電流Iaには高周波の寄生振動が発生する。   As described above, a pulse current flows through the H-side output line 20a and the L-side output line 20b before the HID lamp 30 is started. This pulse current has a strong surge characteristic because of the high frequency in the H-side output line 20a. It is by synthesis. Since there is a line capacitance between the H-side output line 20a and the L-side output line 20b, and there is also an inductance of the wire, high-frequency parasitic vibration is generated in the pulse current Ia generated by the application of the high voltage pulse.

そして、このように振動したパルス電流Iaは、HIDランプ30が起動する前はH側出力線20aの終端がHIDランプ30の電極で開放されているため、同相で反射された反射波Ibとの間で波形合成がなされる。また、反対側の起動トランス13との接続点においても、インピーダンス変化があるためパルス電流Icの反射Idが生じる。その結果、起動トランス13とHIDランプ30間のH側出力線20aでは、パルス電流の反射と透過が繰り返され、これらのパルス電流の合成により不規則な振動をした高周波パルス電流が生成される。そして、このパルス電流の合成の過程で寄生振動のパルスのピークが重なり合うと、サージ性の高いパルス電流が生じる。   The pulse current Ia oscillated in this way is the same as the reflected wave Ib reflected in the same phase because the end of the H-side output line 20a is opened by the electrode of the HID lamp 30 before the HID lamp 30 is started. Waveform synthesis is performed between them. In addition, the reflection current Ic of the pulse current Ic is also generated at the connection point with the starting transformer 13 on the opposite side because of the impedance change. As a result, in the H-side output line 20a between the starting transformer 13 and the HID lamp 30, reflection and transmission of the pulse current are repeated, and a high-frequency pulse current having irregular vibration is generated by combining these pulse currents. In the process of synthesizing the pulse current, if the peaks of the parasitic vibration pulses overlap, a pulse current with high surge characteristics is generated.

さらに、このようなサージ性の高いパルス電流が生じた時点でHIDランプ30が始動すると、H側出力線20aの終端がL側出力線20bに短絡されて、それまで同相で合成されていたパルス電流が逆相で合成されるようになるため、HIDランプ30の始動を境としてパルス電流の波形が反転し、電流変化率が激しいサージ性のパルス電流となる。そして、かかるサージ性のパルス電流は、H側出力線20aとL側出力線20bを互いに誘導しながら伝播して行くため、Hブリッジ回路40では同様なサージ電圧が発生する。   Further, when the HID lamp 30 is started at the time when such a high surge current is generated, the terminal of the H-side output line 20a is short-circuited to the L-side output line 20b, and the pulses that have been synthesized in phase until then. Since the currents are synthesized in the reverse phase, the pulse current waveform is reversed at the start of the HID lamp 30 and becomes a surge pulse current having a rapid current change rate. Since the surge pulse current propagates while inducing the H-side output line 20a and the L-side output line 20b, a similar surge voltage is generated in the H-bridge circuit 40.

以上説明したように、高電圧パルスを印加してHIDランプ30を始動させるときには、HIDランプ30の始動前後において、サージ性の高いパルス電流(以下、サージ電流という)が発生する。図2(b)は、実際のサージ電流の波形を示したものであり、縦軸が電流(I)に設定され、横軸が時間(t)に設定されている。そして、t0の時点でH側出力線20aへの高電圧パルスの印加が開始され、t1でHIDランプ30が始動(点灯開始)した場合を示しており、t1の前後で大きなサージ電流が生じていることがわかる。 As described above, when the HID lamp 30 is started by applying a high voltage pulse, a pulse current with high surge characteristics (hereinafter referred to as a surge current) is generated before and after the HID lamp 30 is started. FIG. 2B shows an actual surge current waveform, where the vertical axis is set to current (I) and the horizontal axis is set to time (t). The application of high voltage pulses to the H side output line 20a at time t 0 is started, there is shown a case of HID lamp 30 is started (start of lighting) in t 1, a large surge current before and after t 1 It can be seen that

ここで、サージ電流はH側出力線20aが長くなるほど増大する傾向がある。これは、H側出力線20aが長くなると、線材のインダクタンス及びH側出力線20aとL側出力線20bとの間の線間容量が増大して、寄生振動パルスの振幅が増大するため、より大きなサージ電流が合成されるからである。例えば、H側出力線20a及びL側出力線20bを20cmとした場合よりも、40cmとした場合の方が、より強い共振作用が生じてサージ電流が増大する。   Here, the surge current tends to increase as the H-side output line 20a becomes longer. This is because as the H-side output line 20a becomes longer, the inductance of the wire and the line capacity between the H-side output line 20a and the L-side output line 20b increase, and the amplitude of the parasitic vibration pulse increases. This is because a large surge current is synthesized. For example, when the H-side output line 20a and the L-side output line 20b are set to 20 cm, a stronger resonance action occurs and the surge current increases when the length is set to 40 cm.

また、放射ノイズ対策として一般に行われる出力線にシールド用の金属皮膜を被せる対策を施すと、インパルス性のサージ電流を増大させる作用が生じる。これは、出力線に金属被覆を被せると、線間容量の他に、出力線と金属被覆との間にコンデンサが形成されて寄生振動が強まるからである。また、該コンデンサには金属被覆により起動パルス電圧が減衰された1〜2kV程度の電圧による充電電荷が存在し、HIDランプ30の始動時に該コンデンサから放電されると、インパルス性サージ電流となってサージ電圧をさらに増大させる。   In addition, when a countermeasure for covering the output line with a metal film for shielding, which is generally performed as a countermeasure against radiation noise, is taken, an effect of increasing an impulsive surge current occurs. This is because if the output line is covered with a metal coating, a capacitor is formed between the output line and the metal coating in addition to the line capacitance, and the parasitic vibration is strengthened. In addition, the capacitor has a charge of charge of about 1 to 2 kV in which the starting pulse voltage is attenuated by the metal coating, and when the capacitor is discharged when the HID lamp 30 is started, an impulse surge current is generated. Increase the surge voltage further.

以上説明したように、サージ電圧が発生する要因となるサージ電流がH側出力線20aで合成され、さらにL側出力線20bには電磁誘導によるサージ電流が生じるため、かかるサージ電流の合成と電磁誘導によるサージ電流の発生を低減することで、サージ電圧の発生を抑制することができる。   As described above, the surge current that causes the surge voltage is combined in the H-side output line 20a, and further, the L-side output line 20b generates a surge current due to electromagnetic induction. By reducing the generation of surge current due to induction, generation of surge voltage can be suppressed.

すなわち、高電圧パルスの印加によるH側出力線20aからの電界放射後、H側出力線20aの周囲に生成される磁界を弱めることで、HIDランプ30が始動する前後で発生する誘導性のサージ電流を低減することができる。図1に示した第1の磁性体部材21は、磁界による発生磁束を吸収してH側出力線20aの周囲に生成される磁界を弱め、これにより誘導性のサージ電流を低減するためのものである。   That is, an inductive surge generated before and after the HID lamp 30 is started by weakening the magnetic field generated around the H-side output line 20a after electric field radiation from the H-side output line 20a due to application of a high voltage pulse. The current can be reduced. The first magnetic member 21 shown in FIG. 1 absorbs magnetic flux generated by the magnetic field and weakens the magnetic field generated around the H-side output line 20a, thereby reducing inductive surge current. It is.

第1の磁性体部材21の周波数特性としては、HIDランプ30の点灯時における電力損失が増加しないように、10MHz以下ではインピーダンスが低く、数10MHz〜数100MHz帯では高いインピーダンスを保持するものが好ましい。また、20kVの高電圧が出力されるH側出力線20aに装着されることを考慮すると絶縁抵抗が高い方が好ましい。さらに、経年変化、温度特性、コスト等を勘案すると、材質としてはNi系フェライトが好適である。   As the frequency characteristic of the first magnetic member 21, it is preferable that the impedance is low at 10 MHz or less and high impedance is maintained in the range of several tens to several hundreds of MHz so that the power loss when the HID lamp 30 is turned on does not increase. . In consideration of being attached to the H-side output line 20a that outputs a high voltage of 20 kV, it is preferable that the insulation resistance is high. Further, considering the secular change, temperature characteristics, cost, etc., Ni-based ferrite is suitable as the material.

以下の表(1)は、第1の磁性体部材21として、Ni系フェライトを用いた部材をH側出力線20aに被せたときのサージ電圧の低減効果を示したものである。   Table (1) below shows the effect of reducing the surge voltage when a member using Ni-based ferrite is covered as the first magnetic member 21 on the H-side output line 20a.

Figure 2006339098
Figure 2006339098

上記表(1)から明らかなように、第1の磁性体部材21を装着しない場合は、(a)の出力線を20cmとしたときよりも、(b)の出力線を40cmと長くしたときの方がサージ電圧は高くなっている。そして、(c)に示したように、第1の磁性体部材21を装着することにより、出力線を40cmとしたときのサージ電圧のレベルを大幅に減少させることができる。   As apparent from Table (1) above, when the first magnetic member 21 is not mounted, when the output line (b) is made 40 cm longer than when the output line (a) is 20 cm. The surge voltage is higher. Then, as shown in (c), by mounting the first magnetic member 21, the level of the surge voltage when the output line is 40 cm can be greatly reduced.

また、本願発明者らは、40cm長のH側出力線20aに第1の磁性体部材21を装着することによる誘導性のサージ電流の低減効果を調べるために、図3に示した回路構成により実験を行った。図3に示した回路構成では、L側出力線20bと並列に62.5mW定格の10kΩのチップ抵抗50を接続し、サージ電流により生じる電力供給がチップ抵抗50にとって過電力となるように設定されている。   In order to investigate the effect of reducing the inductive surge current caused by mounting the first magnetic member 21 on the 40 cm long H-side output line 20a, the inventors of the present application use the circuit configuration shown in FIG. The experiment was conducted. In the circuit configuration shown in FIG. 3, a 10 kΩ chip resistor 50 rated at 62.5 mW is connected in parallel with the L-side output line 20 b, and the power supply generated by the surge current is set to be an overpower for the chip resistor 50. ing.

そして、第1の磁性体部材21を装着しない場合と、第1の磁性体部材21を装着した場合とについて、それぞれ3000回ずつHIDランプ30を始動し、H側出力線20aの周囲に生じる磁界Hcにより誘起されるL側出力線20bのサージ電流Seによるチップ抵抗50の過電力劣化を確認した。その結果を以下の表(2)に示す。   The magnetic field generated around the H-side output line 20a is started 3000 times each when the first magnetic member 21 is not attached and when the first magnetic member 21 is attached. The overpower deterioration of the chip resistor 50 due to the surge current Se of the L-side output line 20b induced by Hc was confirmed. The results are shown in Table (2) below.

Figure 2006339098
Figure 2006339098

表(2)において、第1の磁性体部材21を装着した場合の抵抗値変化が9.6kΩ〜9.1kΩであったのに対して、第1の磁性体部材21を装着しない場合の抵抗値の変化は8.4kΩ〜9.1kΩであり、チップ抵抗50の劣化の程度が大きいことがわかる。これにより、第1の磁性体部材21を装着することによって、L側出力線20bに生じるサージ電流Seの低減効果が得られることが確認された。なお、チップ抵抗50の抵抗値にばらつきがあるのは、抵抗値を揃えるためのトリミング工程でトリミングされた抵抗体の幅に差があるためである。   In Table (2), the resistance value change when the first magnetic member 21 was mounted was 9.6 kΩ to 9.1 kΩ, whereas the resistance when the first magnetic member 21 was not mounted. The change in the value is 8.4 kΩ to 9.1 kΩ, and it can be seen that the degree of deterioration of the chip resistor 50 is large. Thus, it was confirmed that the effect of reducing the surge current Se generated in the L-side output line 20b can be obtained by mounting the first magnetic member 21. The reason why the resistance value of the chip resistor 50 varies is that there is a difference in the width of the resistor trimmed in the trimming process for aligning the resistance value.

次に、図4を参照して、図1に示した放電灯点灯装置における放電ノイズの低減効果について説明する。図4(a)及び図4(b)に示したように、DC/ACインバータ11から出力される交流電圧により、HIDランプ30が点灯されている場合、HIDランプ30で発生した放電ノイズDa,Db,Dc,Ddは、H側出力線20aとL側出力線20bとで、異なる影響を及ぼす。   Next, the effect of reducing the discharge noise in the discharge lamp lighting device shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. As shown in FIGS. 4A and 4B, when the HID lamp 30 is lit by the AC voltage output from the DC / AC inverter 11, the discharge noise Da, Db, Dc, and Dd have different effects on the H-side output line 20a and the L-side output line 20b.

図4(a)に示したように、H側出力線20aに交流電圧のHigh側Pgが供給された場合、L側出力線20bは、直接GNDに接続されて終端が比較的低インピーダンスとなっている。そのため、HIDランプ30で発生した放電ノイズDa,DbによりL側出力線20bに伝播した高周波ノイズNb,Naは、GNDに吸収されて低減し易い。   As shown in FIG. 4A, when the AC side High-side Pg is supplied to the H-side output line 20a, the L-side output line 20b is directly connected to GND and has a relatively low impedance termination. ing. Therefore, the high frequency noises Nb and Na propagated to the L-side output line 20b due to the discharge noises Da and Db generated in the HID lamp 30 are easily absorbed and reduced by the GND.

それに対して、H側出力線20aは起動トランス13を介してDC/ACインバータ11(図1参照)と接続され、終端が高インピーダンスとなっている。そのため、H側出力線20a側に伝播した高周波ノイズNcは吸収され難く、高周波ノイズNcの一部が起動トランス13で反射されて反射波Ndが生じる。   On the other hand, the H-side output line 20a is connected to the DC / AC inverter 11 (see FIG. 1) via the starting transformer 13, and the termination is high impedance. Therefore, the high-frequency noise Nc propagated to the H-side output line 20a is not easily absorbed, and a part of the high-frequency noise Nc is reflected by the starting transformer 13 to generate a reflected wave Nd.

また、図4(b)に示したように、L側出力線20bに交流電圧のHigh側Pgが供給された場合も、L側出力線20bは、直接DC/ACインバータ11の出力部に接続されて終端が比較的低インピーダンスとなっている。そのため、HIDランプ30で発生した放電ノイズDc,DdによりL側出力線20bに伝播した高周波ノイズNe,Nfは、DC/ACインバータ11に吸収されて低減し易い。   Further, as shown in FIG. 4B, when the high voltage side Pg of the AC voltage is supplied to the L side output line 20b, the L side output line 20b is directly connected to the output part of the DC / AC inverter 11. Thus, the termination is relatively low impedance. Therefore, the high frequency noises Ne and Nf propagated to the L-side output line 20b due to the discharge noises Dc and Dd generated in the HID lamp 30 are easily absorbed by the DC / AC inverter 11 and reduced.

それに対して、H側出力線20aは起動トランス13を介してGNDに接続され、終端が高インピーダンスとなっている。そのため、H側出力線20aに伝播した高周波ノイズNgは吸収され難く、高周波ノイズNgの一部が起動トランス13で反射されて反射波Nhが生じる。   On the other hand, the H-side output line 20a is connected to GND via the activation transformer 13, and the termination is high impedance. Therefore, the high-frequency noise Ng propagated to the H-side output line 20a is not easily absorbed, and a part of the high-frequency noise Ng is reflected by the starting transformer 13 to generate a reflected wave Nh.

そして、HIDランプ30と起動トランス13との間で、高周波ノイズと反射波が合成されて強いノイズ成分が生じる。また、起動トランス13の2次巻線のインダクタンスによる逆起電力作用によって、HIDランプ30への交流電圧の印加がOFFされる時には、H側出力線20aに振動が生じ、これも高周波ノイズの成分となる。そして、このようにしてH側出力線20aで生じた高周波ノイズの電流により発生した磁界により、L側出力線20bにも誘導電流が流れるが、上述したようにL側出力線20bは低インピーダンスで終端されているため、該誘導電流は低減される。   The high frequency noise and the reflected wave are combined between the HID lamp 30 and the starting transformer 13 to generate a strong noise component. Further, when the application of the AC voltage to the HID lamp 30 is turned off by the counter electromotive force action due to the inductance of the secondary winding of the starting transformer 13, vibration is generated in the H-side output line 20a, which is also a component of high-frequency noise. It becomes. The induced current flows in the L-side output line 20b by the magnetic field generated by the high-frequency noise current generated in the H-side output line 20a in this way, but the L-side output line 20b has a low impedance as described above. Because it is terminated, the induced current is reduced.

このように、HIDランプ30の点灯時には、H側出力線20aで高周波ノイズ成分の合成が行われる。そのため、H側出力線20aに第1の磁性体部材21を装着することにより、H側出力線20aに伝播する高周波ノイズNc,Ngを減衰させると共に、L側出力線20bに生じる誘電電流も低減させることができるため、ノイズ成分により生じる放射ノイズWa,Wbの発生を効果的に低減することができる。   Thus, when the HID lamp 30 is turned on, the high frequency noise component is synthesized by the H-side output line 20a. Therefore, by attaching the first magnetic member 21 to the H-side output line 20a, the high-frequency noises Nc and Ng propagating to the H-side output line 20a are attenuated and the dielectric current generated in the L-side output line 20b is also reduced. Therefore, the generation of radiation noises Wa and Wb caused by noise components can be effectively reduced.

以上説明したように、第1の磁性体部材21をH側出力線20aに装着することによって、HIDランプ30の始動時におけるサージ電圧の発生を抑制することができると共に、HIDランプ30の定常点灯時における放射ノイズの発生を低減することができる。   As described above, by attaching the first magnetic member 21 to the H-side output line 20a, it is possible to suppress the generation of a surge voltage when the HID lamp 30 is started, and to turn on the HID lamp 30 constantly. Generation of radiation noise at the time can be reduced.

また、L側出力線20bに第2の磁性体部材22(図1参照)を装着することにより、L側出力線20bに生じる誘導電流と、HIDランプ30付近で発生する放電ノイズを低減して、放射ノイズの発生をさらに低減させることができる。また、H側出力線20aとL側出力線20bを共に覆う第3の磁性体部材23(図1参照)を装着することにより、HIDランプ30付近で生じる放電ノイズのコモンモード成分をより低減して、放射ノイズをさらに低減させることができる。   Further, by attaching the second magnetic member 22 (see FIG. 1) to the L-side output line 20b, the induction current generated in the L-side output line 20b and the discharge noise generated near the HID lamp 30 are reduced. The generation of radiation noise can be further reduced. Further, by mounting the third magnetic member 23 (see FIG. 1) that covers both the H-side output line 20a and the L-side output line 20b, the common mode component of discharge noise generated near the HID lamp 30 is further reduced. Thus, the radiation noise can be further reduced.

このように、第1の磁性体部材21を装着した上で、さらに、第2の磁性体部材22と第3の磁性体部材23を組み合わせて装着することにより、特に始動時に強いノイズを生じる水銀フリーHIDランプにおいても、効果的に放電ノイズを低減することができる。以下の表(3)は、水銀フリーHIDランプを使用した車両用ヘッドランプにおいて、HIDランプの始動時から点灯安定状態になるまでの間に生じる周波数1MHz〜1GHz帯の放射ノイズのレベル(ピーク値)を、本発明の第1の磁性体部材21,第2の磁性体部材22,及び第3の磁性体部材23によるノイズ対策を施した場合と、従来の出力線及びランプソケットのシールドによるノイズ対策を施した場合と、これらのノイズ対策を施さない場合とで比較した実験結果を示したものである。   In this way, the first magnetic member 21 is mounted, and then the second magnetic member 22 and the third magnetic member 23 are mounted in combination, so that mercury that generates strong noise particularly at the time of starting. Even in a free HID lamp, discharge noise can be effectively reduced. The following table (3) shows the level (peak value) of radiation noise in the frequency band from 1 MHz to 1 GHz generated from the start of the HID lamp to the stable lighting state in a vehicle headlamp using a mercury-free HID lamp. ) In the case where noise countermeasures are taken by the first magnetic member 21, the second magnetic member 22, and the third magnetic member 23 of the present invention, and noise by the shield of the conventional output line and lamp socket The experimental results are shown in comparison between the case where measures are taken and the case where these measures against noise are not taken.

Figure 2006339098
Figure 2006339098

上記表(3)の実験結果から、従来のシールドによるノイズ対策では、ランプ背面側ではノイズレベルが10dB低減しているが、ランプ前方のノイズレベルは低減していないことがわかる。そして、ランプ前方への放射ノイズは、反射波を考慮すると自車両に影響することが十分に考えられる。また、放射ノイズは高周波領域の広範囲に亘って生じるため、タクシー無線等の業務用無線に悪影響を及ぼすおそれがある。   From the experimental results in the above table (3), it can be seen that in the conventional noise countermeasure by the shield, the noise level is reduced by 10 dB on the rear side of the lamp, but the noise level in front of the lamp is not reduced. And it is fully considered that the radiation noise ahead of the lamp affects the host vehicle in consideration of the reflected wave. In addition, since radiation noise is generated over a wide range of high-frequency regions, there is a risk of adversely affecting commercial radio such as taxi radio.

それに対して、本発明の第1〜第3の磁性体部材の装着によるノイズ対策では、ランプ背面側でノイズレベルが20dB低減すると共に、ランプ前方のノイズレベルも10dB低減している。これは、第1の磁性体部材21,第2の磁性体部材22,及び第3の磁性体部材23の装着によって、出力線20a,20bを伝播する高周波の伝導性ノイズの電力が低減し、これにより放射ノイズの発生が抑制されるからである。   On the other hand, in the noise countermeasure by mounting the first to third magnetic members of the present invention, the noise level is reduced by 20 dB on the lamp rear side, and the noise level in front of the lamp is also reduced by 10 dB. This is because the mounting of the first magnetic member 21, the second magnetic member 22, and the third magnetic member 23 reduces the power of high-frequency conductive noise propagating through the output lines 20a and 20b. This is because the generation of radiation noise is suppressed.

このように、第1の磁性体部材21,第2の磁性体部材22,及び第3の磁性体部材23を備えることにより、出力線20a,20bのシールド処理を行うことなく放射ノイズを低減させることができる。そのため、出力線20a,20bを長くした場合に、シールド部材の必要量の増加によるコストアップは生じない。   Thus, by providing the first magnetic member 21, the second magnetic member 22, and the third magnetic member 23, the radiation noise is reduced without performing the shielding process on the output lines 20a and 20b. be able to. Therefore, when the output lines 20a and 20b are lengthened, an increase in cost due to an increase in the necessary amount of the shield member does not occur.

なお、本実施の形態では、第1の磁性体部材21,第2の磁性体部材22,及び第3の磁性体部材23を備えたが、高レベルのサージ電流が生じ易いH側出力線20aに第1の磁性体部材21を装着することを必須とし、L側出力線20bに覆う第2の磁性体部材22と、H側出力線20a及びL側出力線20bを共に覆う第3の磁性体部材23とについては、放電灯点灯装置が搭載される車両や照明機器等の仕様に応じて、適宜装着すればよい。この場合、第2の磁性体部材22と第3の磁性体部材23の装着という簡易な手法により、車両や照明機器側の大きな設計変更を伴うことなく、適切なノイズ対策を施すことができる。   In the present embodiment, the first magnetic member 21, the second magnetic member 22, and the third magnetic member 23 are provided. However, the H-side output line 20a that easily generates a high level surge current. It is essential to attach the first magnetic body member 21 to the second magnetic body member 22 covering the L-side output line 20b, and the third magnetic member covering both the H-side output line 20a and the L-side output line 20b. About the body member 23, what is necessary is just to mount | wear suitably according to specifications, such as a vehicle with which a discharge lamp lighting device is mounted, and lighting equipment. In this case, an appropriate noise countermeasure can be taken by a simple method of mounting the second magnetic member 22 and the third magnetic member 23 without a large design change on the vehicle or lighting device side.

[発明の効果]
本発明によれば、H側出力線を覆う第1の磁性体部材を備えることにより、H側出力線とL側出力線をある程度長くした場合であっても、放電灯の始動時に生じるサージ電圧のレベルを減少させて、回路部の破損を防止することができる。
[The invention's effect]
According to the present invention, even if the H-side output line and the L-side output line are lengthened to some extent by providing the first magnetic member that covers the H-side output line, the surge voltage generated when starting the discharge lamp It is possible to prevent the circuit portion from being damaged.

そのため、上記背景技術で説明した図6(c)の形態のように、起動回路126を本体ケース110aから分離してランプソケット115a内に設ける必要がなく、図5(b)のAFSユニット(モータ・ギアユニット121,モータ駆動回路122)を備えたヘッドランプユニットにおいても、図6(a)の形態で対応することができる。   Therefore, unlike the embodiment of FIG. 6 (c) described in the background art, it is not necessary to separate the starting circuit 126 from the main body case 110a and provide it in the lamp socket 115a, and the AFS unit (motor) of FIG. A headlamp unit including a gear unit 121 and a motor drive circuit 122) can also be handled in the form of FIG.

また、第1の磁性体部材を備えることで放電灯の始動時や定常点灯時に生じる放電ノイズも低減されるため、H側出力線及びL側出力線のシールド対策が不要となり、コストを抑えて放射ノイズ対策を施すことができる。この場合、従来のシールドによるノイズ対策では困難であった、放電灯前方への放射ノイズも低減させることができる。   Moreover, since the first magnetic body member is provided, discharge noise generated at the time of starting or steady lighting of the discharge lamp is reduced, so that shielding measures for the H-side output line and the L-side output line are not required, and the cost can be reduced. Radiation noise countermeasures can be taken. In this case, it is also possible to reduce radiation noise in front of the discharge lamp, which was difficult with conventional noise countermeasures using a shield.

また、放電灯点灯装置が搭載される車両や照明器具等における放射ノイズの許容レベルに応じて、L側出力線を覆う第2の磁性体部材とH側出力線及びL側出力線を共に覆う第3の磁性体部材を、適宜組み合わせて装着するという簡易な手法により、放射ノイズの発生をさらに抑制することができる。   Further, the second magnetic member covering the L-side output line, the H-side output line, and the L-side output line are both covered according to the allowable level of radiation noise in a vehicle, lighting fixture, or the like in which the discharge lamp lighting device is mounted. Generation of radiation noise can be further suppressed by a simple method of mounting the third magnetic body members in appropriate combinations.

本発明の放電灯点灯装置の構成図。The block diagram of the discharge lamp lighting device of this invention. HIDランプの始動時に生じるサージ電圧の説明図。Explanatory drawing of the surge voltage which arises at the time of starting of an HID lamp. 誘導性のサージ電流の低減効果を確認するための実験回路の説明図。Explanatory drawing of the experimental circuit for confirming the reduction effect of an inductive surge current. HIDランプ点灯時に生じる高周波ノイズの説明図。Explanatory drawing of the high frequency noise produced at the time of HID lamp lighting. 従来の放電灯点灯装置の構成図及びヘッドランプユニットへの取り付け態様の説明図。The block diagram of the conventional discharge lamp lighting device, and explanatory drawing of the attachment aspect to a headlamp unit. 従来の放電灯点灯装置の構成態様の説明図。Explanatory drawing of the structural aspect of the conventional discharge lamp lighting device.

符号の説明Explanation of symbols

1…本体ケース、10…DC/DCコンバータ、11…DC/ACインバータ、12…起動回路、13…起動トランス、14…トリガ回路、15…バラスト回路、20a…H側出力線(第1の出力線)、20b…L側出力線(第2の出力線)、21…第1の磁性体部材、22…第2の磁性体部材、23…第3の磁性体部材、30…HIDランプ(放電灯)、31…ランプソケット、40…Hブリッジ回路、45…フィルタ回路   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Main body case, 10 ... DC / DC converter, 11 ... DC / AC inverter, 12 ... Starting circuit, 13 ... Starting transformer, 14 ... Trigger circuit, 15 ... Ballast circuit, 20a ... H side output line (1st output Line), 20b ... L side output line (second output line), 21 ... first magnetic member, 22 ... second magnetic member, 23 ... third magnetic member, 30 ... HID lamp (release) Electric lamp), 31 ... lamp socket, 40 ... H bridge circuit, 45 ... filter circuit

Claims (4)

放電灯と第1の出力線及び第2の出力線からなる出力ケーブルを介して接続され、放電灯の始動時に直流電圧又は交流電圧を出力すると共に、放電灯の始動後は交流電圧を出力するインバータ回路と、
前記インバータ回路と前記第1の出力線との間に2次巻線が接続された起動トランスを有して、前記放電灯の始動時に、前記インバータ回路から出力される直流電圧又は交流電圧に起動パルスを発生させる起動回路とを備えた放電灯点灯装置において、
前記第1の出力線を覆う第1の磁性体部材を備えたことを特徴とする放電灯点灯装置。
Connected to the discharge lamp through an output cable composed of a first output line and a second output line, outputs a DC voltage or an AC voltage when starting the discharge lamp, and outputs an AC voltage after starting the discharge lamp. An inverter circuit;
A starting transformer having a secondary winding connected between the inverter circuit and the first output line, and starting to a DC voltage or an AC voltage output from the inverter circuit when starting the discharge lamp In a discharge lamp lighting device comprising a starting circuit for generating a pulse,
A discharge lamp lighting device comprising a first magnetic member covering the first output line.
前記第1の磁性体部材は、前記出力ケーブルに流れる交流電流に対して、1MHz帯までの低周波数領域におけるインピーダンスよりも、10MHz帯から100MHz帯の高周波領域におけるインピーダンスの方が高くなる周波数特性を有することを特徴とする請求項1記載の放電灯点灯装置。   The first magnetic member has a frequency characteristic that an impedance in a high frequency region from 10 MHz band to 100 MHz band is higher than an impedance in a low frequency region up to 1 MHz band with respect to an alternating current flowing through the output cable. The discharge lamp lighting device according to claim 1, comprising: 前記第2の出力線を覆う第2の磁性体部材と、前記第1の出力線及び前記2の出力線を共に覆う第3の磁性体部材とのうち、少なくともいずれか一方を備えたことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の放電灯点灯装置。   At least one of a second magnetic member that covers the second output line and a third magnetic member that covers both the first output line and the second output line is provided. The discharge lamp lighting device according to claim 1 or 2, characterized in that 前記第2の磁性体と前記第3の磁性体は、前記出力ケーブルに流れる交流電流に対して、1MHz帯までの低周波領域におけるインピーダンスよりも、10MHz帯から100MHz帯の高周波領域におけるインピーダンスのほうが高くなる周波数特性を有することを特徴とする請求項3記載の放電灯点灯装置。   In the second magnetic body and the third magnetic body, the impedance in the high frequency region from 10 MHz to 100 MHz is higher than the impedance in the low frequency region from 1 MHz to the alternating current flowing through the output cable. 4. The discharge lamp lighting device according to claim 3, wherein the discharge lamp lighting device has a frequency characteristic that increases.
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