JP2008041561A - 放電灯点灯回路 - Google Patents
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Abstract
【課題】入力側へのノイズの回り込みを抑制しつつ、放電灯の点灯移行性能を向上することが可能な放電灯点灯回路を提供する。
【解決手段】本発明の一実施形態の放電灯点灯回路1は、入力直流電圧を受けており、インダクタ13と容量素子11,12とを有するノイズ低減のためのフィルタ回路10と、フィルタ回路10の出力に接続されており、放電灯5に交流電力を供給する電力供給回路20とを備える。電力供給回路20は、放電灯5のための起動パルス電圧を発生させる起動回路70を有し、フィルタ回路10は、インダクタ13に並列に接続されて当該フィルタ回路10の入力から出力へ電流を流すための整流素子14を有する。
【選択図】図1
【解決手段】本発明の一実施形態の放電灯点灯回路1は、入力直流電圧を受けており、インダクタ13と容量素子11,12とを有するノイズ低減のためのフィルタ回路10と、フィルタ回路10の出力に接続されており、放電灯5に交流電力を供給する電力供給回路20とを備える。電力供給回路20は、放電灯5のための起動パルス電圧を発生させる起動回路70を有し、フィルタ回路10は、インダクタ13に並列に接続されて当該フィルタ回路10の入力から出力へ電流を流すための整流素子14を有する。
【選択図】図1
Description
本発明は、放電灯点灯回路に関するものである。
車両用照明等に用いられる放電灯を点灯するための点灯回路が知られている。特許文献1に記載の放電灯点灯回路は、直流電源から直流電圧を受けるハーフブリッジ回路と、容量素子、インダクタおよびトランスの1次巻線が直列に接続された直列共振回路とを有する電力供給回路を備え、このトランスの2次巻線側から放電灯へ交流電力を供給する直列共振型の放電灯点灯回路である。
特開2005−63820号公報
ところで、放電灯点灯回路では、電力供給回路から直流電源(例えば、バッテリ)へのノイズの回り込みを低減することが望まれている。一般的に、ノイズを低減するためには、LC型フィルタ回路が用いられる。
しかしながら、放電灯点灯回路では、放電灯点灯直後に入力電流が急激に減少するので、LC型フィルタ回路におけるインダクタに流れる電流が変化し、LC型フィルタ回路の共振によってLC型フィルタ回路の出力電圧が振動してしまう。入力電流の急激な減少に加えて、共振に起因してLC型フィルタ回路の出力電圧が低下すると、放電灯に供給される電力が低下し、放電灯は立消えしてしまう可能性が高まる。立消えとは、放電灯が点灯した後に、安定状態へ点灯移行できずに消灯してしまう現象である。
そこで、本発明は、入力側へのノイズの回り込みを抑制しつつ、放電灯の点灯移行性能を向上することが可能な放電灯点灯回路を提供することを目的としている。
本発明の第1の放電灯点灯回路は、入力直流電圧を受けており、インダクタと容量素子とを有するノイズ低減のためのフィルタ回路と、フィルタ回路の出力に接続されており、放電灯に交流電力を供給する電力供給回路とを備える。電力供給回路は、放電灯のための起動パルス電圧を発生させる起動回路を有し、フィルタ回路は、インダクタに並列に接続されて当該フィルタ回路の入力から出力へ電流を流すための整流素子を有する。
この第1の放電灯点灯回路によれば、整流素子が、フィルタ回路におけるインダクタに並列に接続されており、フィルタ回路の入力から出力へ電流を流すことができる。したがって、放電灯点灯直後にこのインダクタに流れる電流が減少し、フィルタ回路におけるこのインダクタと容量素子との共振が発生しても、フィルタ回路の出力電圧が入力電圧に比べて小さくなる期間では、整流素子がオン状態となることによって、フィルタ回路の入力電圧に対する出力電圧の低下量が整流素子の電圧降下量以内に低減される。一方、フィルタ回路の出力電圧が入力電圧に比べて大きくなる期間では、整流素子には逆バイアスが印加されるので、整流素子はオフ状態であり、フィルタ回路の出力電圧はインダクタと容量素子との共振に応じて上昇する。したがって、フィルタ回路の入力電圧に対する出力電圧の低下を抑制することができ、放電灯に供給される電力低下を抑制することができるので、放電灯の立消えを低減することができる。故に、放電灯の点灯移行性能を向上することができる。
また、この第1の放電灯点灯回路によれば、少なくとも、フィルタ回路の出力電圧が入力電圧に比べて大きくなる期間では、フィルタ回路がフィルタとして機能するので、電力供給回路によるスイッチングノイズなどのノイズの入力側への回り込みを抑制することができる。
本発明の第2の放電灯点灯回路では、第1の放電灯点灯回路において、フィルタ回路は、放電灯点灯後における当該フィルタ回路の出力電圧の値が放電灯点灯直前の値に対して低下することを検出し、その検出結果に応じた電圧低下信号を生成する状態検出回路を更に有することが好ましく、整流素子は、フィルタ回路の出力電圧の値が放電灯点灯直前の値より小さいことを電圧低下信号が示しているときにオン状態となり、フィルタ回路の出力電圧の値が放電灯点灯直前の値以上であることを電圧低下信号が示しているときにはオフ状態となる第1のスイッチ素子であることが好ましい。
この第2の放電灯点灯回路によれば、第1のスイッチ素子が、フィルタ回路におけるインダクタに並列に接続されており、状態検出回路の制御によって、フィルタ回路の出力電圧が入力電圧に比べて小さくなる期間ではオン状態となり、フィルタ回路の出力電圧が入力電圧に比べて大きくなる期間ではオフ状態となる。このように、第1のスイッチ素子は、状態検出回路の制御によって整流素子として機能するので、フィルタ回路の入力電圧に対する出力電圧の低下を抑制することができる。
ここで、第1のスイッチ素子の電圧降下量は、ダイオードの順方向電圧Vfに比べて小さいので、フィルタ回路の出力電圧が入力電圧に比べて小さくなる期間において、フィルタ回路の入力電圧に対する出力電圧の低下量を小さくすることができ、放電灯の立消えをより低減することができる。
本発明の第3の放電灯点灯回路では、第1または第2の放電灯点灯回路において、フィルタ回路は、起動パルス電圧が発生したことを検出し、その検出結果に応じた起動確認信号を生成する起動確認回路と、当該フィルタ回路の出力間に接続されており、起動パルス電圧が発生したことを起動確認信号が示したときに、オン状態からオフ状態に切り換わる第2のスイッチ素子とを更に有することが好ましい。
この第3の放電灯点灯回路によれば、第2のスイッチ素子が、フィルタ回路の出力間に接続されており、起動確認回路の制御によって、起動パルス電圧が発生したことを起動確認信号が示したときにオン状態からオフ状態に切り換わる。その結果、放電灯点灯前に対する放電灯点灯直後のインダクタに流れる電流の減少量を大きくすることができ、放電灯点灯直後におけるインダクタと容量素子との共振に起因するフィルタ回路の出力電圧の上昇度合いを大きくすることができる。したがって、放電灯点灯直後に、放電灯に供給される電力を増加することができ、放電灯の立消えをより低減することができる。
本発明の第4の放電灯点灯回路では、第1または第2の放電灯点灯回路において、フィルタ回路は、起動パルス電圧が発生したことを検出し、その検出結果に応じた起動確認信号を生成する起動確認回路と、当該フィルタ回路の一方の出力と接地された他方の出力との間に接続されており、起動パルス電圧が発生したことを起動確認信号が示したときには、電流の引込みを停止する電流引込み回路とを更に有することが好ましい。
この第4の放電灯点灯回路によれば、電流引込み回路が、フィルタ回路の一方の出力と接地された他方の出力との間に接続されており、起動確認回路の制御によって、起動パルス電圧が発生したことを起動確認信号が示したときに電流の引込みを停止する。その結果、放電灯点灯前に対する放電灯点灯直後のインダクタに流れる電流の減少量を大きくすることができ、放電灯点灯直後におけるインダクタと容量素子との共振に起因するフィルタ回路の出力電圧の上昇度合いを大きくすることができる。したがって、放電灯点灯直後に、放電灯に供給される電力を増加することができ、放電灯の立消えをより低減することができる。
本発明の第5の放電灯点灯回路では、第4の放電灯点灯回路において、フィルタ回路は、入力直流電圧の増加に比例して減少する電圧を出力する減少関数回路を更に有することが好ましく、電流引込み回路は、減少関数回路からの出力電圧に応じた電流を引込むことが好ましい。
この第5の放電灯点灯回路によれば、電流引込み回路の電流値は、減少関数回路の制御によって、入力直流電圧が大きいときには小さく、入力直流電圧が小さいときには大きく設定される。その結果、入力直流電圧が小さいほど、放電灯点灯前に対する放電灯点灯直後のインダクタに流れる電流の減少量を大きくすることができ、放電灯点灯直後におけるインダクタと容量素子との共振に起因するフィルタ回路の出力電圧の上昇度合いを大きくすることができる。したがって、放電灯点灯直後に、放電灯に供給される電力を入力直流電圧に応じて調整することができ、放電灯の立消えをより低減することができる。
また、入力直流電圧が大きいほど、放電灯点灯前に対する放電灯点灯直後のインダクタに流れる電流の減少量を小さくすることができ、放電灯点灯直後におけるインダクタと容量素子との共振に起因するフィルタ回路の出力電圧の上昇度合いを小さくすることができる。したがって、後段の電力供給回路内の回路素子、特に半導体素子の破壊を防止することができる。
本発明の第6の放電灯点灯回路は、第3の放電灯点灯回路において、フィルタ回路は、当該フィルタ回路の出力電圧の値が所定値より高いことを検出する電圧監視回路を更に備えることが好ましく、第2のスイッチ素子は、フィルタ回路の出力電圧の値が所定値より高いことを電圧監視回路の出力電圧が示したときに、オフ状態からオン状態に切り換わることが好ましい。
この第6の放電灯点灯回路によれば、第2のスイッチ素子が、電圧監視回路の制御によって、フィルタ回路の出力電圧の値が所定値より高いことを電圧監視回路の出力電圧が示したときに、オフ状態からオン状態に切り換わる。したがって、放電灯点灯直後におけるインダクタと容量素子との共振に起因するフィルタ回路の出力電圧の上昇を抑制することができ、後段の電力供給回路内の回路素子、特に半導体素子の破壊を防止することができる。
本発明の第7の放電灯点灯回路は、第4または第5の放電灯点灯回路において、フィルタ回路は、当該フィルタ回路の出力電圧の値が所定値より高いことを検出する電圧監視回路を更に備えることが好ましく、電流引込み回路は、フィルタ回路の一方の出力と接地された他方の出力との間に接続されており、フィルタ回路の出力電圧の値が所定値より高いことを電圧監視回路の出力電圧が示したときに、オフ状態からオン状態に切り換わる第3のスイッチ素子を有することが好ましい。
この第7の放電灯点灯回路によれば、電流引込み回路内の第3のスイッチ素子であって、フィルタ回路の一方の出力と接地された他方の出力との間に接続された第3のスイッチ素子が、電圧監視回路の制御によって、フィルタ回路の出力電圧の値が所定値より高いことを電圧監視回路の出力電圧が示したときに、オフ状態からオン状態に切り換わる。したがって、放電灯点灯直後におけるインダクタと容量素子との共振に起因するフィルタ回路の出力電圧の上昇を抑制することができ、後段の電力供給回路内の回路素子、特に半導体素子の破壊を防止することができる。
本発明によれば、入力側へのノイズの回り込みを抑制しつつ、放電灯の点灯移行性能を向上することが可能な放電灯点灯回路が提供される。
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
[第1の実施形態]
図1は、本発明の第1の実施形態に係る放電灯点灯回路を示す回路図である。図1には、放電灯点灯回路1と共に、スイッチ2、入力用直流電源としてのバッテリ3、ソケット4および放電灯5が示されている。放電灯点灯回路1の一対の入力6a,6bの間には、スイッチ2とバッテリ3とが直列に接続され、放電灯点灯回路1の入力6bは電源線(例えば、接地ライン)9に接続される。放電灯点灯回路1の一対の出力7a,7bの間には、放電灯5を搭載するためのソケット4が接続される。このようにして、放電灯点灯回路1は、スイッチ2がオン状態であるときに、バッテリ3から供給される直流電力を用いて、車両用の放電灯5、主に前照灯などの灯具を点灯する。そのために、放電灯点灯回路1は、フィルタ回路10と、電力供給回路20と、制御回路80とを備えている。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る放電灯点灯回路を示す回路図である。図1には、放電灯点灯回路1と共に、スイッチ2、入力用直流電源としてのバッテリ3、ソケット4および放電灯5が示されている。放電灯点灯回路1の一対の入力6a,6bの間には、スイッチ2とバッテリ3とが直列に接続され、放電灯点灯回路1の入力6bは電源線(例えば、接地ライン)9に接続される。放電灯点灯回路1の一対の出力7a,7bの間には、放電灯5を搭載するためのソケット4が接続される。このようにして、放電灯点灯回路1は、スイッチ2がオン状態であるときに、バッテリ3から供給される直流電力を用いて、車両用の放電灯5、主に前照灯などの灯具を点灯する。そのために、放電灯点灯回路1は、フィルタ回路10と、電力供給回路20と、制御回路80とを備えている。
電力供給回路20は、フィルタ回路10を介して、バッテリ3から供給される直流電力を用いて交流電力を生成し、この交流電力を放電灯5に供給する。電力供給回路20の入力20a,20bは、フィルタ回路10を介して、それぞれ放電灯点灯回路1の入力6a,6bに接続されている。一方、電力供給回路20の出力20c,20dは、それぞれ放電灯点灯回路1の出力7a,7bに接続されている。電力供給回路20は、インバータ回路30、共振回路40、トランス50、電流検出用抵抗素子60、および起動回路70を有している。
インバータ回路30は、2つのトランジスタ31,32とブリッジドライバ33とを有している。本実施形態では、トランジスタ31,32は、N型FETである。トランジスタ31,32は、電力供給回路20の入力20a,20b間に直列に接続されている。具体的には、トランジスタ31のドレインは入力20aに接続されており、トランジスタ31のソースはトランジスタ32のドレインに接続されている。トランジスタ31のソースは入力20bに接続されている。トランジスタ31,32のゲートは、ブリッジドライバ33に接続されている。
ブリッジドライバ33は、制御回路80から受ける制御信号Scに応じて、トランジスタ31,32の各々のゲートに駆動信号Sdrv1,Sdrv2を供給する。駆動信号Sdrv1,Sdrv2のデューティはほぼ50%であり、駆動信号Sdrv1,Sdrv2の位相は互いに180度ずれている。
共振回路40は、直列に接続された容量素子41と、インダクタ42およびトランス50の1次コイル50aとを有している。容量素子41の一端はインバータ回路30におけるトランジスタ31のソースおよびトランジスタ32のドレインに接続されており、容量素子41の他端はインダクタ42の一端に接続されている。インダクタ42の他端はトランス50の1次コイル50aの一端に接続されており、1次コイル50aの他端は電力供給回路20の入力20bに接続されている。共振回路40では、容量素子41と、インダクタ42およびトランス50の1次コイル50aとが共振することによって、これらの合成インピーダンスが周波数依存性を有する。共振回路40の合成インピーダンスは、共振周波数に近いほど小さい。その結果、共振回路40は、インバータ回路30から出力される交流電圧の周波数が共振周波数に近いほど、大きな電圧を出力する。
ここで、放電灯5の点灯前後では、トランス50の1次コイル50aのインダクタンスが変化する。放電灯5の点灯前後における1次コイル50aのインダクタンスをそれぞれLp1、Lp2とすると、Lp1>Lp2となる。放電灯5の点灯前の共振周波数f1および点灯後の共振周波数f2は、それぞれ、下式(1)、(2)のように定まるので、f1<f2となる。
f1=1/(2π√((Lr+Lp1)Cr))・・・(1)
f2=1/(2π√((Lr+Lp2)Cr))・・・(2)
Lr:インダクタ42のインダクタンス
Cr:容量素子41の容量値
f1=1/(2π√((Lr+Lp1)Cr))・・・(1)
f2=1/(2π√((Lr+Lp2)Cr))・・・(2)
Lr:インダクタ42のインダクタンス
Cr:容量素子41の容量値
図2は、駆動信号Sdrv1,Sdrv2のスイッチング周波数に対する共振回路の出力電圧または出力電力を示す図である。曲線Xは放電灯消灯時の共振回路40の出力電圧であり、曲線Yは放電灯点灯時の共振回路40の出力電力である。曲線X,Yによれば、上記したように、駆動信号Sdrv1,Sdrv2のスイッチング周波数が共振周波数f1,f2に近いほど、出力電圧または出力電力が大きいことがわかる。
再び図1を参照する。トランス50は、直流電源からの直流電圧を昇圧して交流電圧を生成し、交流電力を放電灯5へ供給する。トランス50における2次コイル50bの一端は電力供給回路20の出力20cに接続されており、2次コイル50bの他端は電流検出用抵抗素子60の一端に接続されている。電流検出用抵抗素子60の他端は電力供給回路20の出力20dに接続されている。
起動回路70の入力は共振回路40における容量素子41とインダクタ42との間のノードに接続されており、起動回路70の出力はトランス50における1次コイル50aの中間端子に接続されている。起動回路70は、ソケット4に搭載される放電灯5を起動させるために、高電圧値および狭パルス幅を有するトリガーパルス電圧を生成し、このトリガーパルス電圧をトランス50の1次コイル50aに重畳させる。その結果、トリガーパルス電圧はトランス50によって昇圧され、高電圧値および狭パルス幅を有する起動用パルス電圧(例えば、約20kV)が電力供給回路20の出力電圧に重畳される。
起動回路70は、昇圧回路71とスパークギャップ(自己降伏型スイッチ素子)72とを有している。昇圧回路71は、容量素子とダイオードとで構成される2倍圧回路やチャージポンプ回路などである。昇圧回路71の出力は、スパークギャップ72を介してトランス50の1次コイルの中間端子に接続されている。
制御回路80の一方の入力は、トランス50における2次コイル50bの中間端子に接続されており、制御回路80の他方の入力は、2次コイル50bと抵抗素子60との間のノードに接続されている。このようにして、制御回路80は、一方の入力に電力供給回路20の出力電圧に応じた電圧検出信号を受け、他方の入力に電力供給回路20の出力電流に応じた電圧値を有する電流検出信号を受ける。
制御回路80は、電圧検出信号および電流検出信号に応じて、インバータ回路30におけるトランジスタ31とトランジスタ32とのスイッチング周波数を決定するための制御信号Scを生成する。制御回路80は、スイッチング周波数を操作することによって、共振回路40および電力供給回路20の出力電力の大きさを制御する。本実施形態では、制御回路80は、図2に示すように、放電灯消灯時には共振回路40の共振周波数f1を下限値とする範囲faにおいて、スイッチング周波数を変更する。同様に、制御回路80は、放電灯点灯時には共振回路40の共振周波数f2を下限値とする範囲fbにおいて、スイッチング周波数を変更する。
再び図1を参照する。フィルタ回路10は、π型のLCフィルタ回路である。フィルタ回路10は、電力供給回路20のスイッチングノイズなどのノイズがバッテリ3へ回り込むことを抑制する。フィルタ回路10の入力10a,10bはそれぞれ放電灯点灯回路1の入力6a,6bに接続されており、フィルタ回路10の出力10c,10dはそれぞれ放電灯点灯回路1の出力7a,7bに接続されている。フィルタ回路10は、容量素子11,12、インダクタ13、およびダイオード14を有している。
容量素子11は入力10aと入力10bとの間に接続されており、容量素子12は出力10cと出力10dとの間に接続されている。入力10aと出力10cとの間にはインダクタ13が直列に接続されており、入力10bと出力10dとは直接接続されている。インダクタ13には、並列にダイオード14が接続されている。ダイオード14のアノードは入力10aに接続されており、ダイオード14のカソードは、出力10cに接続されている。
次に、放電灯点灯回路1の動作を説明する。まず、車両運転者によってスイッチ2がオン状態とされ、一対の入力6a,6bの間にバッテリ3から直流電圧が入力されると、この直流電圧は、フィルタ10を介して電力供給回路20へ供給される。また、制御回路80から制御信号Scが出力される。すると、ブリッジドライバ33によってトランジスタ31,32が交互にオン状態となり、交流電圧が生成される。この交流電圧は共振回路40を介してトランス50に供給され、トランス50によって昇圧された交流電圧が生成され、ソケット4に搭載された放電灯5に供給される。
また、起動回路70の昇圧回路71における最終段の容量素子73には電荷が蓄えられ、容量素子73の端子間電圧がスパークギャップ72の絶縁破壊閾値を越えると、スパークギャップ72がオン状態となる。すると、トランス50における1次コイル50aの中間端子−他端間には瞬時電流が流れ、トリガーパルス電圧が発生する。このトリガーパルス電圧はトランス50によって昇圧され、2次コイル50bの端子間には高電圧(例えば、約20kV)および狭パルス幅の起動パルス電圧が誘起される。その結果、放電灯点灯回路1の一対の出力7a、7bの間には、起動パルス電圧が重畳された電力供給回路20からの出力電圧が発生し、ソケット4に搭載された放電灯5が絶縁破壊を起こすことによって点灯を開始する。
放電灯5が点灯を開始すると、放電灯5のインピーダンスが低下し、放電灯点灯回路1の負荷が急変するので、フィルタ回路10におけるインダクタ13に流れる電流が約10Aから約1A以下まで減少する。これによって、インダクタ13と容量素子11,12との共振が発生し、フィルタ回路10の出力電圧が振動する。
図3は、本実施形態の放電灯点灯回路の各部波形を示す図であり、図18は、比較例の放電灯点灯回路の各部波形を示す図である。なお、比較例の放電灯点灯回路は、本実施形態の放電灯点灯回路1においてフィルタ回路10がダイオード14を有していない構成である。
図18における特性線VLは電力供給回路20の出力交流電圧波形を示しており、特性線Iinは放電灯点灯回路1の入力電流波形を示している。また、特性線Vπはフィルタ回路10の出力電圧波形を示している。
図18における特性線VLによれば、起動パルス電圧Sが印加されると、電力供給回路20の出力電圧が低下しているので、放電灯5の端子間インピーダンスが低下したこと、すなわち放電灯5が点灯したことがわかる。このとき、特性線Iin,Vπによれば、入力電流、すなわちインダクタ13に流れる電流が急激に減少し(0A以下まで低下している)、フィルタ回路10の出力電圧が振動していることがわかる。フィルタ回路10の出力電圧は、起動パルス電圧Sが印加された後の期間Aでは起動パルス電圧Sが印加される前に比べて大きくなり、その後の期間Bでは起動パルス電圧Sが印加される前に比べて小さくなっている。特性線VLによれば、期間Bでは、電力供給回路20の出力電圧が上昇して、その後起動パルス電圧Sが印加される前の電圧に戻っているので、放電灯5の端子間インピーダンスが上昇したこと、すなわち放電灯5が立消えしたことがわかる。
このように、比較例の放電灯点灯回路によれば、期間Bでは、起動パルス電圧Sが印加される前に比べてフィルタ回路10の出力電圧が低下するので、点灯直後の点灯不安定な期間において放電灯に供給される電力が低下し、放電灯5が立消えしてしまう恐れがある。
一方、図3によれば、起動パルス電圧Sが印加されると、入力電流、すなわちインダクタ13に流れる電流が急激に減少し、フィルタ回路10の出力電圧が振動しているが、期間Bでは、起動パルス電圧Sが印加される前に比べて、フィルタ回路10の出力電圧が大きく低下していないことがわかる。これは、期間Bでは、ダイオード14がオン状態となることによって、フィルタ回路10の出力電圧の低下量がダイオード14の順方向電圧Vfに低減されたことによる。一方、期間Aでは、ダイオード14には逆バイアスが印加されるので、ダイオード14はオフ状態となり、比較例と同様に、起動パルス電圧Sが印加される前に比べて、フィルタ回路10の出力電圧が大きくなる。
このように、第1の実施形態の放電灯点灯回路1によれば、ダイオード14が、フィルタ回路10におけるインダクタ13に並列に接続されているので、フィルタ回路10の入力電圧に対する出力電圧の低下を抑制することができ、その結果、放電灯5に供給される電力低下を抑制することができる。したがって、放電灯5の立消えを低減することができ、放電灯5の点灯移行性能を向上することができる。
また、第1の実施形態の放電灯点灯回路1によれば、少なくとも、フィルタ回路10の出力電圧が入力電圧に対して大きくなる期間Aにおいて、或いは入力電圧が変動しない期間B以降において、フィルタ回路10がフィルタとして機能するので、電力供給回路20によるスイッチングノイズなどのノイズのバッテリ3への回り込みを抑制することができる。
[第2の実施形態]
図4は、本発明の第2の実施形態に係る放電灯点灯回路を示す回路図である。図4に示す放電灯点灯回路1Aは、放電灯点灯回路1においてフィルタ回路10に代えてフィルタ回路10Aを備えている構成で第1の実施形態と異なっている。放電灯点灯回路1Aのその他の構成は、放電灯点灯回路1と同一であるので説明を省略する。
図4は、本発明の第2の実施形態に係る放電灯点灯回路を示す回路図である。図4に示す放電灯点灯回路1Aは、放電灯点灯回路1においてフィルタ回路10に代えてフィルタ回路10Aを備えている構成で第1の実施形態と異なっている。放電灯点灯回路1Aのその他の構成は、放電灯点灯回路1と同一であるので説明を省略する。
フィルタ回路10Aは、フィルタ回路10においてダイオード14の代わりにトランジスタ(第1のスイッチ素子)14Aを備えており、更に抵抗素子15,16および状態検出回路100を備えている。フィルタ回路10Aのその他の構成は、フィルタ回路10と同一であるので説明を省略する。
トランジスタ14Aは、本実施形態では、P型FETである。トランジスタ14Aはインダクタ13に並列に接続されている。トランジスタ14Aのドレインは入力10aに接続されており、トランジスタ14Aのソースは出力10cに接続されている。トランジスタ14Aのゲートは、抵抗素子15を介して状態検出回路100の出力100cに接続されている。また、トランジスタ14Aのゲートとソースとの間には抵抗素子16が接続されている。
状態検出回路100の第1の入力100aはフィルタ回路10の出力10cに接続されており、状態検出回路100の第2の入力100bは起動回路70の昇圧回路71における容量素子73に接続されている。状態検出回路100は、フィルタ回路10Aの出力電圧の値が放電灯5の点灯直前の値に対して低下することを検出し、その検出結果に応じた電圧低下信号Vmを生成する。
図5は、第2の実施形態の状態検出回路100を示す回路図である。状態検出回路100は、抵抗素子101,102、OPアンプ103、スイッチ素子104、容量素子105、比較器106,107,108、SRラッチ回路109、AND回路110、およびインバータ111を有している。
抵抗素子101,102は、第1の入力100aと電源線9との間に直列に接続されている。抵抗素子101と抵抗素子102との間のノードは、OPアンプ103の非反転入力および比較器106のマイナス入力に接続されている。
OPアンプ103の出力は、反転入力にフィードバック接続されている。すなわち、OPアンプ103はボルテージホロワとして機能する。OPアンプ103の出力はスイッチ素子104を介して比較器106のプラス入力に接続されている。
比較器106のプラス入力と電源線9との間には、容量素子105が接続されている。比較器106の出力は、AND回路110の一方の入力に接続されている。
比較器107のプラス入力は第2の入力100bに接続されており、比較器107のマイナス入力には基準電圧Vref1が入力される。比較器107の出力は、スイッチ素子104の制御入力およびSRラッチ回路109のセット入力に接続されている。
比較器108のプラス入力は第1の入力100aに接続されており、比較器108のマイナス入力には基準電圧Vref2が入力される。比較器108の出力は、SRラッチ回路109のリセット入力に接続されている。
SRラッチ回路109の出力は、AND回路110の他方の入力に接続されている。AND回路110の出力はインバータ回路111を介して出力100cに接続されている。
次に、放電灯点灯回路1Aにおけるフィルタ回路10Aの動作を説明する。容量素子73の端子間電圧が上昇し、基準電圧Vref1を超えると、比較器107の出力電圧がハイレベルとなる。すると、スイッチ素子104がオン状態となり、容量素子105に電荷が蓄えられる。その後、起動パルス電圧が発生すると、容量素子73の端子間電圧が基準電圧Vref1より低下し、スイッチ素子104がオフ状態となり、容量素子105の端子間電圧は、放電灯5の点灯直後のフィルタ回路10Aの出力電圧に保持される。
一方、起動回路70によって起動パルス電圧が発生し、放電灯5が点灯を開始すると、フィルタ回路10Aにおけるインダクタ13に流れる電流が減少して、インダクタ13と容量素子11,12との共振が発生し、フィルタ回路10Aの出力電圧が振動する。
図3に示すように、起動パルス電圧Sが印加された後の期間Aでは、フィルタ回路10Aの出力電圧は、起動パルス電圧Sが印加される前より大きいので、比較器106の出力電圧はローレベルとなる。一方、SRラッチ回路109は、比較器107の出力電圧がハイレベルとなったときにセットされており、ハイレベルの出力電圧を保持している。したがって、AND回路110の出力電圧はローレベルとなり、インバータ111の出力電圧、すなわち電圧低下信号Vmはハイレベルとなるので、トランジスタ14Aはオフ状態となる。
このように、本実施形態では、電圧低下信号Vmは、ハイレベルのときに、フィルタ回路10Aの出力電圧の値が放電灯5の点灯直前の値以上であることを示しており、このときに、トランジスタ14Aはオフ状態となる。
その後、期間Bでは、フィルタ回路10Aの出力電圧は、起動パルス電圧Sが印加される前より小さくなるので、比較器106の出力電圧はハイレベルとなる。すると、AND回路110の出力電圧がハイレベルとなり、インバータ111の出力電圧、すなわち電圧低下信号Vmがローレベルとなるので、トランジスタ14Aがオン状態となり、フィルタ回路10Aの出力電圧の低下量がトランジスタ14Aの電圧降下量に低減される。
このように、本実施形態では、電圧低下信号Vmは、ローレベルのときに、フィルタ回路10Aの出力電圧の値が放電灯5の点灯直前の値より小さいことを示しており、このときに、トランジスタ14Aはオン状態となる。
なお、放電灯5が消灯すると、フィルタ回路10Aの出力電圧が上昇し、基準電圧Vref2を超えると比較器108の出力がハイレベルとなるので、SRラッチ回路109がリセットされ、次の点灯動作に備える。
このように、第2の実施形態の放電灯点灯回路1Aによれば、トランジスタ14Aがインダクタ13に並列に接続されており、状態検出回路100の制御によって第1実施形態のダイオード14と同様の機能を有するので、第1の実施形態と同様の利点を得ることができる。
更に、第2の実施形態の放電灯点灯回路1Aによれば、トランジスタ14Aの電圧降下量は、ダイオードの順方向電圧に比べて小さいので、フィルタ回路10Aの出力電圧が入力電圧に比べて小さくなる期間Bにおいて、フィルタ回路10Aの入力電圧に対する出力電圧の低下量を小さくすることができ、放電灯5の点灯移行性能をより向上することができる。
[第3の実施形態]
図6は、本発明の第3の実施形態に係る放電灯点灯回路を示す回路図である。図6に示す放電灯点灯回路1Bは、放電灯点灯回路1Aにおいてフィルタ回路10Aに代えてフィルタ回路10Bを備えている構成で第2の実施形態と異なっている。放電灯点灯回路1Bのその他の構成は、放電灯点灯回路1Aと同一であるので説明を省略する。
図6は、本発明の第3の実施形態に係る放電灯点灯回路を示す回路図である。図6に示す放電灯点灯回路1Bは、放電灯点灯回路1Aにおいてフィルタ回路10Aに代えてフィルタ回路10Bを備えている構成で第2の実施形態と異なっている。放電灯点灯回路1Bのその他の構成は、放電灯点灯回路1Aと同一であるので説明を省略する。
フィルタ回路10Bは、フィルタ回路10Aにおいて状態検出回路100の代わりに状態検出回路120を備えている。フィルタ回路10Bのその他の構成は、フィルタ回路10Aと同一であるので説明を省略する。
状態検出回路120の入力は、起動回路70の昇圧回路71における容量素子73に接続されており、状態検出回路120の出力は、抵抗素子15を介してトランジスタ14Aのゲートに接続されている。状態検出回路120は、状態検出回路100と同様に、フィルタ回路10Bの出力電圧の値が放電灯5の点灯直前の値に対して低下することを検出し、その検出結果に応じた電圧低下信号Vmを生成する。
図7は、第3の実施形態の状態検出回路を示す回路図である。状態検出回路120は、起動確認回路121と共振周期演算回路125とを有している。起動確認回路121は、比較器122を有している。比較器122のプラス入力は入力120aに接続されており、比較器122のマイナス入力には基準電圧Vref3が入力される。このように、起動確認回路121は、容量素子73の端子間電圧を基準電圧Vref3と比較することによって、起動パルス電圧が発生したことを検出し、その検出結果に応じた起動確認信号Vnを生成する。比較器122の出力は、共振周期演算回路125に接続されている。
共振周期演算回路125は、フィルタ回路10Bにおける容量素子11,12およびインダクタ13の各々の値を記憶しており、下式(3)を用いて共振周期f3を求める。
f3=1/(2π√(L・(C1+C2)))・・・(3)
L:インダクタ13のインダクタンス
C1:容量素子11の容量値
C2:容量素子12の容量値
共振周期演算回路125は、比較器122の出力電圧がハイレベルからローレベルに切り換わるタイミングから共振周期の半周期においてハイレベルの電圧を出力し、その後の半周期においてローレベルの電圧を出力する。このように、共振周期演算回路125は、共振周期の半周期ごとにハイレベルの電圧とローレベルの電圧とを交互に繰り返し出力する。
f3=1/(2π√(L・(C1+C2)))・・・(3)
L:インダクタ13のインダクタンス
C1:容量素子11の容量値
C2:容量素子12の容量値
共振周期演算回路125は、比較器122の出力電圧がハイレベルからローレベルに切り換わるタイミングから共振周期の半周期においてハイレベルの電圧を出力し、その後の半周期においてローレベルの電圧を出力する。このように、共振周期演算回路125は、共振周期の半周期ごとにハイレベルの電圧とローレベルの電圧とを交互に繰り返し出力する。
すると、図2に示すように、起動パルス電圧Sが印加された後の期間Aでは、状態検出回路120から出力される電圧低下信号Vmはハイレベルとなるので、トランジスタ14Aはオフ状態となる。
その後、期間Bでは、状態検出回路120から出力される電圧低下信号Vmはローレベルとなるので、トランジスタ14Aがオン状態となり、フィルタ回路10Bの出力電圧がトランジスタ14Aの電圧降下量に低減される。
このように、第3の実施形態の放電灯点灯回路1Bでも、トランジスタ14Aがインダクタ13に並列に接続されており、状態検出回路120の制御によって第2実施形態と同様に機能するので、第2の実施形態と同様の利点を得ることができる。
[第4の実施形態]
図8は、本発明の第4の実施形態に係る放電灯点灯回路を示す回路図である。図8に示す放電灯点灯回路1Cは、放電灯点灯回路1においてフィルタ回路10に代えてフィルタ回路10Cを備えている構成で第1の実施形態と異なっている。放電灯点灯回路1Cのその他の構成は、放電灯点灯回路1と同一であるので説明を省略する。
図8は、本発明の第4の実施形態に係る放電灯点灯回路を示す回路図である。図8に示す放電灯点灯回路1Cは、放電灯点灯回路1においてフィルタ回路10に代えてフィルタ回路10Cを備えている構成で第1の実施形態と異なっている。放電灯点灯回路1Cのその他の構成は、放電灯点灯回路1と同一であるので説明を省略する。
フィルタ回路10Cは、第1の実施形態のフィルタ回路10に加えて、更にトランジスタ(第2のスイッチ素子)17、抵抗素子18、および上記した起動確認回路121を有している。フィルタ回路10Cのその他の構成は、フィルタ回路10と同一であるので説明を省略する。
トランジスタ17は、フィルタ回路10Cの出力10cと出力10dとの間に直列に接続されている。本実施形態では、トランジスタ17は、N型FETである。トランジスタ17のドレインは、抵抗素子18を介して出力10cに接続されており、トランジスタ17のソースは、出力10dに接続されている。トランジスタ17のゲートは起動確認回路121の出力に接続されている。起動確認回路121の入力は、起動回路70の昇圧回路71における容量素子73に接続されている。
容量素子73の端子間電圧が基準電圧Vref3より大きくなると、起動確認回路121からの起動確認信号Vnがハイレベルとなり、トランジスタ17がオン状態となる。その結果、トランジスタ17に流れる電流分、インダクタ13に流れる電流が増加する。
その後、起動パルス電圧が生成されると容量素子73の端子間電圧が基準電圧Vref3より低下するので、起動確認回路121からの起動確認信号Vnがローレベルに切り換わり、トランジスタ17がオフ状態となる。その結果、インダクタ13に流れる電流は、放電灯5の点灯に伴い減少すると共に、更にトランジスタ17に流れる電流分も減少する。
換言すれば、起動確認信号Vnは、ハイレベルからローレベルに切り換わるときに起動パルス電圧が発生したことを示す。このとき、トランジスタ17がオン状態からオフ状態に切り換わる。
このように、第4の実施形態の放電灯点灯回路1Cによれば、トランジスタ17がフィルタ回路10Cの出力10c,10dの間に接続されており、起動確認回路121の制御によって、放電灯5の点灯前にトランジスタ17がオン状態とされ、点灯直後にオフ状態とされる。その結果、放電灯5の点灯前に対する点灯直後のインダクタ13に流れる電流の減少量を大きくすることができ、放電灯5の点灯直後におけるインダクタ13と容量素子11,12との共振に起因するフィルタ回路10Cの出力電圧の上昇度合いを大きくすることができる。したがって、放電灯5の点灯直後に、放電灯5に供給される電力を増加することができ、放電灯5の点灯移行性能をより向上することができる。
[第5の実施形態]
図9は、本発明の第5の実施形態に係る放電灯点灯回路を示す回路図である。図9に示す放電灯点灯回路1Dは、放電灯点灯回路1においてフィルタ回路10に代えてフィルタ回路10Dを備えている構成で第1の実施形態と異なっている。放電灯点灯回路1Dのその他の構成は、放電灯点灯回路1と同一であるので説明を省略する。
図9は、本発明の第5の実施形態に係る放電灯点灯回路を示す回路図である。図9に示す放電灯点灯回路1Dは、放電灯点灯回路1においてフィルタ回路10に代えてフィルタ回路10Dを備えている構成で第1の実施形態と異なっている。放電灯点灯回路1Dのその他の構成は、放電灯点灯回路1と同一であるので説明を省略する。
フィルタ回路10Dは、第1の実施形態のフィルタ回路10に加えて、更に電流引込み回路130、減少関数回路140、および起動確認回路121を有している。フィルタ回路10Dのその他の構成は、フィルタ回路10と同一であるので説明を省略する。
電流引込み回路130は、OPアンプ131、トランジスタ132、抵抗素子133、およびスイッチ素子150を有している。本実施形態では、トランジスタ132はN型FETである。OPアンプ131の非反転入力は減少関数回路140の出力に接続されており、OPアンプ131の出力はトランジスタ132のゲートに接続されている。トランジスタ132はフィルタ回路10Dの出力10cと出力10dとの間に接続されている。具体的には、トランジスタ132のドレインは出力10cに接続されており、トランジスタ132のソースは抵抗素子133を介して出力10dに接続されている。トランジスタ132のソースはOPアンプ131の反転入力にフィードバック接続されている。このように、OPアンプ131、トランジスタ132、および抵抗素子133は、ソースホロワとして機能する。
また、OPアンプ131の非反転入力とフィルタ回路10Dの入力10bとの間には、スイッチ素子150が直列に接続されている。スイッチ素子150の制御入力には、起動確認回路121からの出力電圧が入力され、起動確認回路121の入力は、起動回路70の昇圧回路71における容量素子73に接続されている。
減少関数回路140の入力はフィルタ回路10Dの入力10aに接続されている。図10は、減少関数回路140の入出力電圧特性を示す図である。図10に示すように、減少関数回路140は、入力直流電圧に比例して減少する出力電圧を出力する。具体的には、出力電圧は、入力直流電圧の増加に応じて1次関数、すなわち単純減少関数で減少する。
容量素子73の端子間電圧が基準電圧Vref3より大きくなると、起動確認回路121の出力電圧がハイレベルとなり、スイッチ素子150がオフ状態となる。すると、電流引込み回路130には、減少関数回路140から入力直流電圧に比例した出力電圧が入力され、トランジスタ132に電流が流れる。その結果、トランジスタ132に流れる電流分、インダクタ13に流れる電流が増加する。このように、電流引込み回路130は、減少関数回路140からの出力電圧に応じた電流を引込む。
その後、起動パルス電圧が生成されると容量素子73の端子間電圧が基準電圧Vref3より低下するので、起動確認回路121の出力電圧がローレベルに切り換わり、スイッチ素子150がオン状態となる。すると、電流引込み回路130におけるトランジスタ132がオフ状態となる。このように、電流引込み回路130は、起動確認回路121からの起動確認信号Vnが、起動パルス電圧が発生したことを示すときに、スイッチ素子150によって、電流の引込みを停止する。その結果、インダクタ13に流れる電流は、放電灯5の点灯に伴い減少すると共に、更にトランジスタ132に流れる電流分も減少する。
このように、第5の実施形態の放電灯点灯回路1Dによれば、電流引込み回路130が、フィルタ回路10Dの出力10c,10dの間に接続されており、起動確認回路121の制御によって、放電灯5の点灯前にトランジスタ132がオン状態とされ、点灯直後にオフ状態とされる。その結果、放電灯5の点灯前に対する点灯直後のインダクタ13に流れる電流の減少量を大きくすることができるので、第4の実施形態と同様の利点を得ることができる。
更に、第5の実施形態の放電灯点灯回路1Dによれば、電流引込み回路130のトランジスタ132に流れる電流値は、減少関数回路140の制御によって、入力直流電圧が大きいときには小さく、入力直流電圧が小さいときには大きく設定される。その結果、入力直流電圧が小さいほど、放電灯5の点灯前に対する放電灯5の点灯直後のインダクタ13に流れる電流の減少量を大きくすることができ、放電灯5の点灯直後におけるインダクタ13と容量素子11,12との共振に起因するフィルタ回路10Dの出力電圧の上昇度合いを大きくすることができる。したがって、放電灯点灯直後に、放電灯5に供給される電力を入力直流電圧に応じて調整することによって安定した共振電圧を得ることができ、放電灯5の点灯移行性能をより向上することができる。
ここで、バッテリ3の電圧が高いときには、フィルタ回路10Dの出力電圧が電力供給回路20のインバータ回路30におけるトランジスタ31,32や電流引込み回路130におけるトランジスタ132などの半導体素子の耐圧を超えることが懸念される。
しかしながら、第5の実施形態の放電灯点灯回路1Dによれば、入力直流電圧が大きいほど、放電灯5の点灯前に対する放電灯5の点灯直後のインダクタ13に流れる電流の減少量を小さくすることができ、放電灯5の点灯直後におけるインダクタ13と容量素子11,12との共振に起因するフィルタ回路10Dの出力電圧の上昇度合いを小さくすることができる。したがって、後段の電力供給回路20内のトランジスタ31,32やフィルタ回路10D内のトランジスタ132などの半導体素子の破壊を防止することができる。
[第6の実施形態]
図11は、本発明の第6の実施形態に係る放電灯回路を示す回路図である。図11に示す放電灯点灯回路1Eは、放電灯点灯回路1Dにおいてフィルタ回路10Dに代えてフィルタ回路10Eを備えている構成で第5の実施形態と異なっている。放電灯点灯回路1Eのその他の構成は、放電灯点灯回路1Dと同一であるので説明を省略する。
図11は、本発明の第6の実施形態に係る放電灯回路を示す回路図である。図11に示す放電灯点灯回路1Eは、放電灯点灯回路1Dにおいてフィルタ回路10Dに代えてフィルタ回路10Eを備えている構成で第5の実施形態と異なっている。放電灯点灯回路1Eのその他の構成は、放電灯点灯回路1Dと同一であるので説明を省略する。
フィルタ回路10Eは、第5の実施形態のフィルタ回路10Dに加えて、更に電圧監視回路160を有しており、電流引込み回路130に代えて電流引込み回路130Aを有している。フィルタ回路10Eのその他の構成は、フィルタ回路10と同一であるので説明を省略する。
電圧監視回路160は、フィルタ回路10Eの出力10cと出力10dとの間に接続されている。電圧監視回路160は、フィルタ回路10Eの出力電圧の値が所定値より高いことを検出する。電圧監視回路160は、ツェナーダイオード161と抵抗素子162,163とを有している。ツェナーダイオード161のカソードは出力10cに接続されており、ツェナーダイオード161のアノードは直列に接続された抵抗素子162,163を介して出力10dに接続されている。抵抗素子162と抵抗素子163との間のノードは、電流引込み回路130Aにおけるトランジスタ132のゲートに接続されている。
電流引込み回路130Aは、電流引込み回路130に加えて更にダイオード134を有している。ダイオード134は、OPアンプ131の出力とトランジスタ132のゲートとの間に接続されている。ダイオード134は、電圧監視回路160によってトランジスタ132のゲートの電圧が上昇されたときに、OPアンプ131の出力に電流が逆流することを防止する。なお、本実施形態では、トランジスタ132が特許請求の範囲に記載した第3のスイッチ素子として機能する。
放電灯5の点灯直後に、インダクタ13と容量素子11,12との共振によって、フィルタ回路10Eの出力電圧が上昇し、所定値を超えると、ツェナーダイオード161のアノードからカソードへ電流が流れ、抵抗素子162と抵抗素子163との間のノード電圧が上昇する。すると、放電灯5の点灯時にオフ状態とされたトランジスタ132がオン状態となり、トランジスタ132に電流が流れる。その結果、フィルタ回路10Eの出力電圧の上昇が抑制される。
このように、本実施形態では、電圧監視回路の出力電圧は、ハイレベルであるときに、フィルタ回路の出力電圧の値が所定値より高いことを示しており、このとき、トランジスタ132はオフ状態からオン状態に切り換わる。
バッテリ3の電圧が高いときには、フィルタ回路10Eの出力電圧が電力供給回路20のインバータ回路30におけるトランジスタ31,32や電流引込み回路130Aにおけるトランジスタ132などの半導体素子の耐圧を超えることが懸念される。
しかしながら、第6の実施形態の放電灯点灯回路1Eによれば、フィルタ回路10Eの出力10c,10dの間に接続された電流引込み回路130Aにおけるスイッチ素子132が、電圧監視回路160の制御によって、フィルタ回路10Eの出力電圧の値より大きくなるときに、オフ状態からオン状態に切り換わる。したがって、放電灯5の点灯直後におけるインダクタ13と容量素子11,12との共振に起因するフィルタ回路10Eの出力電圧の上昇を抑制することができ、後段の電力供給回路20内のトランジスタ31,32やフィルタ回路10E内のトランジスタ132などの半導体素子の破壊を防止することができる。
なお、本発明は上記した本実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。
本実施形態では、フィルタ回路におけるインダクタの全部に対して並列に整流素子を接続したが、ノイズ性能向上のために、整流素子はインダクタの一部に対して並列に接続されてもよい。以下に、フィルタ回路の変形例を示す。
(変形例1)
図12は、変形例1に係るフィルタ回路を示す図である。図12に示すフィルタ回路10Fは、第1の実施形態のフィルタ回路10に加えてインダクタ200を備えている。インダクタ200は、フィルタ回路10Fの入力10aと、インダクタ13とダイオード14との並列回路との間に接続されている。このフィルタ回路10Fによれば、ダイオード14がオン状態であるときでも、インダクタ200によってノイズ低減が可能である。なお、インダクタ200は、インダクタ13とダイオード14との並列回路と、出力10cとの間にあってもよい。
図12は、変形例1に係るフィルタ回路を示す図である。図12に示すフィルタ回路10Fは、第1の実施形態のフィルタ回路10に加えてインダクタ200を備えている。インダクタ200は、フィルタ回路10Fの入力10aと、インダクタ13とダイオード14との並列回路との間に接続されている。このフィルタ回路10Fによれば、ダイオード14がオン状態であるときでも、インダクタ200によってノイズ低減が可能である。なお、インダクタ200は、インダクタ13とダイオード14との並列回路と、出力10cとの間にあってもよい。
(変形例2)
図13は、変形例2に係るフィルタ回路を示す図である。図13に示すフィルタ回路10Gは、第1の実施形態のフィルタ回路10に加えてインダクタ200を備えている。インダクタ200は、ダイオード14に直列に接続されている。換言すれば、フィルタ回路10Gでは、ダイオード14とインダクタ200との直列回路がインダクタ13に並列に接続されている。このフィルタ回路10Gによれば、ダイオード14がオン状態であるときでも、インダクタ200によってノイズ低減が可能である。
図13は、変形例2に係るフィルタ回路を示す図である。図13に示すフィルタ回路10Gは、第1の実施形態のフィルタ回路10に加えてインダクタ200を備えている。インダクタ200は、ダイオード14に直列に接続されている。換言すれば、フィルタ回路10Gでは、ダイオード14とインダクタ200との直列回路がインダクタ13に並列に接続されている。このフィルタ回路10Gによれば、ダイオード14がオン状態であるときでも、インダクタ200によってノイズ低減が可能である。
(変形例3)
図14は、変形例3に係るフィルタ回路を示す図である。図14に示すフィルタ回路10Hは、第1の実施形態のフィルタ回路10においてインダクタ13に代えてインダクタ201を備えている。インダクタ201の一端201aはフィルタ回路10Hの入力10aに接続されており、インダクタ201の他端201bはフィルタ回路10Hの出力10cに接続されている。ダイオード14は、インダクタ201の中間端子201cと他端201bとの間に並列に接続されている。このフィルタ回路10Hによれば、素子数を低減しつつ、ダイオード14がオン状態であるときでも、インダクタ201の一端201aから中間端子201cによってノイズ低減が可能である。
図14は、変形例3に係るフィルタ回路を示す図である。図14に示すフィルタ回路10Hは、第1の実施形態のフィルタ回路10においてインダクタ13に代えてインダクタ201を備えている。インダクタ201の一端201aはフィルタ回路10Hの入力10aに接続されており、インダクタ201の他端201bはフィルタ回路10Hの出力10cに接続されている。ダイオード14は、インダクタ201の中間端子201cと他端201bとの間に並列に接続されている。このフィルタ回路10Hによれば、素子数を低減しつつ、ダイオード14がオン状態であるときでも、インダクタ201の一端201aから中間端子201cによってノイズ低減が可能である。
(変形例4)
図15は、変形例4に係るフィルタ回路を示す図である。図15に示すフィルタ回路10Iは、変形例3のフィルタ回路10Hにおいてダイオード14の接続位置が異なっている。ダイオード14は、インダクタ201の一端201aと中間端子201cとの間に並列に接続されている。このフィルタ回路10Iによれば、素子数を低減しつつ、ダイオード14がオン状態であるときでも、インダクタ201の中間端子201cから他端201bによってノイズ低減が可能である。
図15は、変形例4に係るフィルタ回路を示す図である。図15に示すフィルタ回路10Iは、変形例3のフィルタ回路10Hにおいてダイオード14の接続位置が異なっている。ダイオード14は、インダクタ201の一端201aと中間端子201cとの間に並列に接続されている。このフィルタ回路10Iによれば、素子数を低減しつつ、ダイオード14がオン状態であるときでも、インダクタ201の中間端子201cから他端201bによってノイズ低減が可能である。
(変形例5)
図16は、変形例5に係るフィルタ回路を示す図である。図16に示すフィルタ回路10Jは、第1の実施形態のフィルタ回路10においてインダクタ13に代えてインダクタ202を備えている。インダクタ202の一端202aはフィルタ回路10Jの入力10aに接続されており、インダクタ202の中間端子202cはフィルタ回路10Jの出力10cに接続されている。ダイオード14は、インダクタ202の一端202aと他端202bとの間に並列に接続されている。このフィルタ回路10Jによれば、素子数を低減しつつ、ダイオード14がオン状態であるときでも、インダクタ202の他端202bから中間端子202cによってノイズ低減が可能である。
図16は、変形例5に係るフィルタ回路を示す図である。図16に示すフィルタ回路10Jは、第1の実施形態のフィルタ回路10においてインダクタ13に代えてインダクタ202を備えている。インダクタ202の一端202aはフィルタ回路10Jの入力10aに接続されており、インダクタ202の中間端子202cはフィルタ回路10Jの出力10cに接続されている。ダイオード14は、インダクタ202の一端202aと他端202bとの間に並列に接続されている。このフィルタ回路10Jによれば、素子数を低減しつつ、ダイオード14がオン状態であるときでも、インダクタ202の他端202bから中間端子202cによってノイズ低減が可能である。
(変形例6)
図17は、変形例6に係るフィルタ回路を示す図である。図17に示すフィルタ回路10Kは、第5の実施形態のフィルタ回路10Jにおいて入出力とインダクタ202との接続位置が異なっている。インダクタ202の中間端子202cはフィルタ回路10Kの入力10aに接続されており、インダクタ202の他端202bはフィルタ回路10Kの出力10cに接続されている。このフィルタ回路10Kによれば、素子数を低減しつつ、ダイオード14がオン状態であるときでも、インダクタ202の一端202aから中間端子202cによってノイズ低減が可能である。
図17は、変形例6に係るフィルタ回路を示す図である。図17に示すフィルタ回路10Kは、第5の実施形態のフィルタ回路10Jにおいて入出力とインダクタ202との接続位置が異なっている。インダクタ202の中間端子202cはフィルタ回路10Kの入力10aに接続されており、インダクタ202の他端202bはフィルタ回路10Kの出力10cに接続されている。このフィルタ回路10Kによれば、素子数を低減しつつ、ダイオード14がオン状態であるときでも、インダクタ202の一端202aから中間端子202cによってノイズ低減が可能である。
(変形例7)
第5の実施形態では、電流引込み回路130の電流は、減少関数回路140によって入力直流電圧に応じて変更されたが、電流引込み回路130の電流は一定であってもよい。
第5の実施形態では、電流引込み回路130の電流は、減少関数回路140によって入力直流電圧に応じて変更されたが、電流引込み回路130の電流は一定であってもよい。
(変形例8)
第6の実施形態では、電圧監視回路160がツェナーダイオード160によって過電圧を検出したが、電圧監視回路はコンパレータを有し、基準電圧との比較に基づいて過電圧を検出してもよい。
第6の実施形態では、電圧監視回路160がツェナーダイオード160によって過電圧を検出したが、電圧監視回路はコンパレータを有し、基準電圧との比較に基づいて過電圧を検出してもよい。
また、本実施形態では、トランジスタとしてFETを用いたが、バイポーラトランジスタが用いられてもよい。
また、本実施形態では、共振回路40がインダクタ42を備えていたが、共振回路40はインダクタ42を備えない構成であってもよい。この場合、容量素子41とトランス50のリークインダクタンスとによって共振が発生する。
1…放電灯点灯回路、2…スイッチ、3…バッテリ、4…ソケット、5…放電灯、10…フィルタ回路、11,12…容量素子、13…インダクタ、14…整流素子、14A…第1のスイッチ素子、17…第2のスイッチ素子、20…電力供給回路、30…インバータ回路、31,32…トランジスタ、33…ブリッジドライバ、40…共振回路、41…容量素子、42…インダクタ、50…トランス、60…電流検出用抵抗素子、70…起動回路、71…昇圧回路、72…スパークギャップ、73…容量素子、80…制御回路、100…状態検出回路、121…起動確認回路、125…共振周期演算回路、130…電流引込み回路、132…第3のスイッチ素子、140…減少関数回路、160…電圧監視回路。
Claims (7)
- 入力直流電圧を受けており、インダクタと容量素子とを有するノイズ低減のためのフィルタ回路と、
前記フィルタ回路の出力に接続されており、放電灯に交流電力を供給する電力供給回路と、
を備え、
前記電力供給回路は、前記放電灯のための起動パルス電圧を発生させる起動回路を有し、
前記フィルタ回路は、前記インダクタに並列に接続されて当該フィルタ回路の入力から出力へ電流を流すための整流素子を有することを特徴とする、
放電灯点灯回路。 - 前記フィルタ回路は、当該フィルタ回路の出力電圧の値が前記放電灯点灯直前の値に対して低下することを検出し、その検出結果に応じた電圧低下信号を生成する状態検出回路を更に有し、
前記整流素子は、前記フィルタ回路の出力電圧の値が前記放電灯点灯直前の値より小さいことを前記電圧低下信号が示しているときにオン状態となり、前記フィルタ回路の出力電圧の値が前記放電灯点灯直前の値以上であることを前記電圧低下信号が示しているときにはオフ状態となる第1のスイッチ素子であることを特徴とする、
請求項1に記載の放電灯点灯回路。 - 前記フィルタ回路は、
前記起動パルス電圧が発生したことを検出し、その検出結果に応じた起動確認信号を生成する起動確認回路と、
当該フィルタ回路の出力間に接続されており、前記起動パルス電圧が発生したことを前記起動確認信号が示したときに、オン状態からオフ状態に切り換わる第2のスイッチ素子と、
を更に有することを特徴とする、請求項1または2に記載の放電灯点灯回路。 - 前記フィルタ回路は、
前記起動パルス電圧が発生したことを検出し、その検出結果に応じた起動確認信号を生成する起動確認回路と、
当該フィルタ回路の一方の出力と、接地された他方の出力との間に接続されており、前記起動パルス電圧が発生したことを前記起動確認信号が示したときには、電流の引込みを停止する電流引込み回路と、
を更に有することを特徴とする、請求項1または2に記載の放電灯点灯回路。 - 前記フィルタ回路は、前記入力直流電圧の増加に比例して減少する電圧を出力する減少関数回路を更に有し、
前記電流引込み回路は、前記減少関数回路からの出力電圧に応じた電流を引込むことを特徴とする、
請求項4に記載の放電灯点灯回路。 - 前記フィルタ回路は、当該フィルタ回路の出力電圧の値が所定値より高いことを検出する電圧監視回路を更に備え、
前記第2のスイッチ素子は、前記フィルタ回路の出力電圧の値が前記所定値より高いことを前記電圧監視回路の出力電圧が示したときに、オフ状態からオン状態に切り換わることを特徴とする、
請求項3に記載の放電灯点灯回路。 - 前記フィルタ回路は、当該フィルタ回路の出力電圧の値が所定値より高いことを検出する電圧監視回路を更に備え、
前記電流引込み回路は、前記フィルタ回路の一方の出力と、接地された他方の出力との間に接続されており、前記フィルタ回路の出力電圧の値が前記所定値より高いことを前記電圧監視回路の出力電圧が示したときに、オフ状態からオン状態に切り換わる第3のスイッチ素子を有することを特徴とする、
請求項4または5に記載の放電灯点灯回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006217254A JP2008041561A (ja) | 2006-08-09 | 2006-08-09 | 放電灯点灯回路 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2006217254A JP2008041561A (ja) | 2006-08-09 | 2006-08-09 | 放電灯点灯回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008041561A true JP2008041561A (ja) | 2008-02-21 |
Family
ID=39176331
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006217254A Pending JP2008041561A (ja) | 2006-08-09 | 2006-08-09 | 放電灯点灯回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008041561A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013511245A (ja) * | 2009-11-12 | 2013-03-28 | コンティ テミック マイクロエレクトロニック ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 電気駆動装置用制御回路装置及びこのような制御回路装置を持つ電気駆動装置 |
GB2507776A (en) * | 2012-11-09 | 2014-05-14 | Kbo Dynamics Internat Ltd | Filter circuit having common mode bifilar inductor |
-
2006
- 2006-08-09 JP JP2006217254A patent/JP2008041561A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2013511245A (ja) * | 2009-11-12 | 2013-03-28 | コンティ テミック マイクロエレクトロニック ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 電気駆動装置用制御回路装置及びこのような制御回路装置を持つ電気駆動装置 |
GB2507776A (en) * | 2012-11-09 | 2014-05-14 | Kbo Dynamics Internat Ltd | Filter circuit having common mode bifilar inductor |
GB2507776B (en) * | 2012-11-09 | 2014-12-10 | Kbo Dynamics Internat Ltd | Filter circuit |
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