JP2013139182A - 車両用灯具 - Google Patents
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Abstract
【課題】入力電源の電圧変化および周辺温度の変化のいずれに対しても、低消費電力で、光源である発光素子に流す電流を制御できるように構成した車両用灯具を提供する。
【解決手段】スイッチングコントローラ5に入力させる基準電圧を、定電圧源VccとグランドGNDとの間に接続された分圧抵抗R2から取り出す構成とするとともに、入力電源VinとグランドGNDとの間に、該入力電源Vinの電圧が設定値以下に低下した際に前記分圧抵抗R2に該分圧抵抗R2の電圧を低下させる電流を流す電圧変化用の電流制御回路10Cと、定電圧源VccとグランドGNDとの間に、温度検出素子TM1によって検出される温度が設定値以上に上昇した際に前記分圧抵抗R1に該分圧抵抗R1の電圧を低下させる電流を流す温度変化用の電流制御回路10Aと、を備える。
【選択図】 図1
【解決手段】スイッチングコントローラ5に入力させる基準電圧を、定電圧源VccとグランドGNDとの間に接続された分圧抵抗R2から取り出す構成とするとともに、入力電源VinとグランドGNDとの間に、該入力電源Vinの電圧が設定値以下に低下した際に前記分圧抵抗R2に該分圧抵抗R2の電圧を低下させる電流を流す電圧変化用の電流制御回路10Cと、定電圧源VccとグランドGNDとの間に、温度検出素子TM1によって検出される温度が設定値以上に上昇した際に前記分圧抵抗R1に該分圧抵抗R1の電圧を低下させる電流を流す温度変化用の電流制御回路10Aと、を備える。
【選択図】 図1
Description
本発明は車両用灯具に係り、特に、光源として発光素子を用いた車両用灯具を提供することにある。
発光ダイオード等の発光素子は、それに流す電流の値によって、光の輝度が変化する特性を有することに鑑み、発光素子を光源とする車両用灯具は、発光ダイオードに流れる電流を電圧に変換させて検知し、この検出電圧に応じて発光ダイオードへ流す電流をほぼ一定にするように構成されている。
この場合、車両電源(入力電源)の不慮の低下を考慮し、前記検出電圧は、電源とグランドとの間に接続された分圧抵抗から取り出される電圧値と比較され、その差分に応じて発光ダイオードに流す電流を制御するようにした構成のものが知られている。図5は、このように構成された車両用灯具を示し、発光ダイオード3Aに流れる電流を電圧検出抵抗2によって電圧に変換させ、この電圧(検出電圧)をスイッチングコントローラ5に入力させるとともに、入力電源端子VinとグランドGNDとの間に接続された抵抗R20と抵抗R21の直列体の中間接続点から取り出せる該抵抗R21の分圧値を基準電圧検出回路5Bに入力させるようになっている。基準電圧検出回路5Bには内部基準電圧を有し、前記分圧値が該内部基準電圧より大きい場合に一定電流を出力させ、小さい場合に出力電流を下げるようにしている。これにより、たとえ、入力電源端子Vinの電圧が低下した場合でも、発光ダイオード3A側へ流れる電流を低下させるようになっている。
また、回路素子等の温度による特性変化を考慮し、前記検出電圧は、定電圧源とグランドとの間に接続させたサーミスタからなる分圧抵抗から取り出される電圧値と比較され、その差分に応じて発光ダイオードに流す電流を制御するようにした構成のものが知られている。図6は、このように構成された車両用灯具を示し、発光ダイオード3Aに流れる電流を電圧検出抵抗2によって電圧に変換させ、この電圧(検出電圧)をスイッチングコントローラ5に入力させるとともに、定電圧源VccとグランドGNDとの間に接続された抵抗R23とサーミスタTM3の直列体の中間接続点からの温度によって変化する分圧値を基準電圧検出回路5Bに入力させるようになっている。基準電圧検出回路5Bは上述したように駆動し、周囲の温度が変化した場合でも、発光ダイオード3Aへ流れる電流を低下させるようになっている。
なお、図5、図6は、いずれも、本発明の実施態様である図1に対応づけて描いた図である。このため、図5、図6の上述した説明以外の他の構成の詳細については、図1に関連する説明を参照されたい。
本発明に関連ある技術としては、たとえば下記特許文献1に記載されたものがある。特許文献1には、車両用灯具内の温度をサーミスタなどの温度センサで検出し、温度センサの検出温度が閾値を超えたときに、発光素子の電流を減少させる技術が開示されている。
本発明に関連ある技術としては、たとえば下記特許文献1に記載されたものがある。特許文献1には、車両用灯具内の温度をサーミスタなどの温度センサで検出し、温度センサの検出温度が閾値を超えたときに、発光素子の電流を減少させる技術が開示されている。
しかし、図5に示した構成の車両用灯具は、入力電源の低下による電流制御を行うことができても、周辺温度が高温となった場合に電流を低下させる等の措置がとれず、回路あるいは発光ダイオードが破損する恐れを有するものであった。
同様に、図6に示した構成の車両用灯具は、周辺温度の上昇による電流制御を行うことができても、入力電源が低下した場合に電流を低下させる等の措置がとれず、回路あるいは発光ダイオードが破損する恐れを有するものであった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、入力電源の電圧変化および周辺温度の変化のいずれに対しても、光源である発光素子に流す電流を制御できるように構成した車両用灯具を提供することにある。
このような目的を達成するために、本発明は、スイッチングコントローラに入力させる基準電圧を、定電圧源とグランドとの間に接続された分圧抵抗から取り出す構成とするとともに、入力電源とグランドとの間に、該入力電源の電圧が設定値以下に低下した際に前記分圧抵抗に該分圧抵抗の電圧を低下させる電流を流す電圧変化用の電流制御回路と、定電圧源とグランドとの間に、温度検出素子によって検出される温度が設定値以上に上昇した際に前記分圧抵抗に該分圧抵抗の電圧を低下させる電流を流す温度変化用の電流制御回路と、を備えるように構成したものである。このような構成によれば、入力電源の電圧変化および周辺温度の変化のいずれに対しても光源である発光素子に流す電流を制御できる。
本発明は、以下の構成によって把握される。
(1)本発明の車両用灯具は、入力電源とグランドとの間に、スイッチングレギュレータ、電圧検出抵抗、および発光素子が順次直列に接続され、前記電圧検出抵抗から検出される電圧を、定電圧源と前記グランドとの間に接続された分圧抵抗から取り出す基準電圧と比較して、その差分に応じて前記スイッチングレギュレータから前記電圧検出抵抗の側に流す電流を制御し、前記発光素子に流れる電流を制御するスイッチングコントローラを備える車両用灯具であって、前記入力電源と前記グランドとの間に、前記入力電源の電圧が設定値以下に低下した際に前記分圧抵抗に前記分圧抵抗の電圧を低下させる電流を流す第1電流制御回路と、前記定電圧源と前記グランドとの間に、温度検出素子によって検出される温度が設定値以上に上昇した際に前記分圧抵抗に前記分圧抵抗の電圧を低下させる電流を流す第2電流制御回路と、を備えることを特徴とする。
(2)本発明の車両用灯具は、(1)の構成において、前記第1電流制御回路は、前記入力電源の電圧が設定値以下になった場合に電流が流れる差動回路と、前記電流の流れに応じて前記分圧抵抗に電流を流すカレントミラー回路とから構成されていることを特徴とする。
(3)本発明の車両用灯具は、(1)の構成において、前記第2電流制御回路は、温度検出素子によって検出される温度が設定値以上に上昇した場合に電流が流れる差動回路と、前記電流の流れに応じて前記分圧抵抗に電流を流すカレントミラー回路とから構成されていることを特徴とする。
(4)本発明の車両用灯具は、(1)の構成において、前記第2電流制御回路の前記温度検出素子は前記発光素子の近傍に配置されていることを特徴とする。
(5)本発明の車両用灯具は、(1)の構成において、前記スイッチングレギュレータおよびスイッチングコントローラを少なくとも搭載する配線基板を備え、前記第2電流制御回路の前記温度検出素子は前記配線基板に配置されていることを特徴とする。
(6)本発明の車両用灯具は、(1)の構成において、前記スイッチングレギュレータおよびスイッチングコントローラを少なくとも搭載する配線基板を収納する箱体を備え、前記第2電流制御回路の前記温度検出素子は前記箱体に配置されていることを特徴とする。
(7)本発明の車両用灯具は、(1)の構成において、前記温度検出素子の配置個所が異なる前記第2電流制御回路が少なくとも2個備えられていることを特徴とする。
(1)本発明の車両用灯具は、入力電源とグランドとの間に、スイッチングレギュレータ、電圧検出抵抗、および発光素子が順次直列に接続され、前記電圧検出抵抗から検出される電圧を、定電圧源と前記グランドとの間に接続された分圧抵抗から取り出す基準電圧と比較して、その差分に応じて前記スイッチングレギュレータから前記電圧検出抵抗の側に流す電流を制御し、前記発光素子に流れる電流を制御するスイッチングコントローラを備える車両用灯具であって、前記入力電源と前記グランドとの間に、前記入力電源の電圧が設定値以下に低下した際に前記分圧抵抗に前記分圧抵抗の電圧を低下させる電流を流す第1電流制御回路と、前記定電圧源と前記グランドとの間に、温度検出素子によって検出される温度が設定値以上に上昇した際に前記分圧抵抗に前記分圧抵抗の電圧を低下させる電流を流す第2電流制御回路と、を備えることを特徴とする。
(2)本発明の車両用灯具は、(1)の構成において、前記第1電流制御回路は、前記入力電源の電圧が設定値以下になった場合に電流が流れる差動回路と、前記電流の流れに応じて前記分圧抵抗に電流を流すカレントミラー回路とから構成されていることを特徴とする。
(3)本発明の車両用灯具は、(1)の構成において、前記第2電流制御回路は、温度検出素子によって検出される温度が設定値以上に上昇した場合に電流が流れる差動回路と、前記電流の流れに応じて前記分圧抵抗に電流を流すカレントミラー回路とから構成されていることを特徴とする。
(4)本発明の車両用灯具は、(1)の構成において、前記第2電流制御回路の前記温度検出素子は前記発光素子の近傍に配置されていることを特徴とする。
(5)本発明の車両用灯具は、(1)の構成において、前記スイッチングレギュレータおよびスイッチングコントローラを少なくとも搭載する配線基板を備え、前記第2電流制御回路の前記温度検出素子は前記配線基板に配置されていることを特徴とする。
(6)本発明の車両用灯具は、(1)の構成において、前記スイッチングレギュレータおよびスイッチングコントローラを少なくとも搭載する配線基板を収納する箱体を備え、前記第2電流制御回路の前記温度検出素子は前記箱体に配置されていることを特徴とする。
(7)本発明の車両用灯具は、(1)の構成において、前記温度検出素子の配置個所が異なる前記第2電流制御回路が少なくとも2個備えられていることを特徴とする。
このように構成された車両用灯具は、入力電源の電圧変化および周辺温度の変化のいずれに対しても、低消費電力で、光源である発光素子に流す電流を制御できるように構成することができるようになる。
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態(以下、実施形態という)について詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。
(実施態様1)
図1は、本発明の車両用灯具の実施態様1の全体を示すブロック回路図である。
(実施態様1)
図1は、本発明の車両用灯具の実施態様1の全体を示すブロック回路図である。
図1において、まず、電源が供給される入力電源端子Vinとグランド端子GNDの間に、スイッチングレギュレータ1、電圧検出抵抗2、および光源3が順次直列に接続されている。光源3は、たとえば、直列接続された複数の発光ダイオード3Aから構成されている。
ここで、入力電源端子Vin、グランド端子GND、スイッチングレギュレータ1、電圧検出抵抗2、および以下に説明する電子部品は、回路基板(配線基板)4に搭載されて構成されている。光源3は、通常回路基板4から比較的遠くに離れて配置されることから、回路基板4とは別個に該回路基板4に設けられた出力電源端子Voおよび前記グランド端子GNDに結線されて用いられるようになっている。
スイッチングレギュレータ1は、後述するスイッチングコントローラ5からのたとえばPWM(Pulse Width Modulation)制御に基づいて、電圧検出抵抗2、光源3へ流れる電流が制御されるようになっている。スイッチングコントローラ5は、電圧検出抵抗2の両端の電流が入力されるようになっており、これらの電流から該電圧検出抵抗2に印加される電圧値を検出する電圧検出回路5Aと、 入力電源の変動および周辺温度の変動に応じて制御された電圧値が入力される基準電圧検出回路5Bと、電圧検出回路5Aと基準電圧検出回路5Bからの各電圧値の差分に対応する周波数を算出するPWM生成部5Cとが具備されて構成されている。
前記基準電圧検出回路5Bには、以下に説明する回路によって、入力電源の変動および周辺温度の変動に応じて制御された電圧値が入力されるようになっている。まず、定電圧源VccとグランドGNDとの間に、該定電圧源Vcc側から順次抵抗R1および抵抗R2の直列体が接続されており、抵抗R1および抵抗R2の中間接続点MPとグランドGNDとの間には、たとえば3個の電流制御回路10(電流制御回路10A、電流制御回路10B、電流制御回路10C)が並列に接続されている。これら電流制御回路10の構成は後に詳述するが、電流制御回路10Aにおいては、回路基板1の周辺の温度が設定値以上に上昇した際に分圧抵抗となる前記抵抗R2に該抵抗R2の電圧を低下させる電流を流すように構成されている。また、電流制御回路10Bにおいては、光源3の周辺の温度が設定値以上に上昇した際に前記抵抗R2に該抵抗R2の電圧を低下させる電流を流すように構成されている。さらに、電流制御回路10Cにおいては、前記入力電源端子Vinからの入力電源の電圧が設定値以下に低下した際に前記抵抗R2に該抵抗R2の電圧を低下させる電流を流すように構成されている。なお、後に詳述するが、電流制御回路10A、電流制御回路10B、電流制御回路10Cは、それぞれ、たとえば、所定電圧以上を検出させた際に電流を発生させる差動増幅回路と、前記電流に基づく電流をミラー的に生成させるカレントミラー回路とから構成されている。
そして、抵抗R1および抵抗R2の中間接続点MPにおける電圧、すなわち抵抗R2の間の電圧は、前記基準電圧検出回路5Bに入力されるようになっている。これにより、基準電圧検出回路5Bは、それぞれ独立に変動する回路基板4の周辺温度、光源3の周辺温度、および入力電源の電圧に対応させた基準電圧を生成でき、PWM生成部5Cにおいて、該基準電圧をベースとした電圧検出抵抗2からの検出電圧に基づいてスイッチングレギュレータ1への適正な制御ができるようになっている。
図2は、図1に対応づけて描いた回路図で、電流制御回路10A、電流制御回路10B、電流制御回路10Cの各回路を具体的に示した図である。
図2において、電流制御回路10Aは、まず、定電圧源VccからグランドGNDの間に、該定電圧源Vcc側から直列に順次、抵抗R3、抵抗R4、PNPトランジスタTr1、NPNトランジスタTr2、抵抗R5が接続され、抵抗R3と抵抗R4の中間接続点とグランドGNDの間にPNPトランジスタTr3が接続されている。NPNトランジスタTr2は、そのコレクタとベースが互いに接続されている。PNPトランジスタTr3のベースは、定電圧源Vccとグランドとの間に該定電圧源Vcc側から直列に順次接続された抵抗R6と抵抗R7との中間接続点に接続されている。PNPトランジスタTr1のベースは、定電圧源VccとグランドGNDとの間に該定電圧源Vcc側から直列に順次接続された抵抗R8と第1サーミスタ(温度検出素子)TM1との中間接続点に接続されている。第1サーミスタTM1は周辺の電気部品と同様に回路基板4に搭載されている。回路基板4に搭載されたトランジスタ等の温度による特性変化を解消した制御を行うためである。
ここで、PNPトランジスタTr1、PNPトランジスタTr3、抵抗R3、抵抗R4、抵抗R6、抵抗R7、抵抗R8、第1サーミスタTM1は、前記差動増幅回路7を構成するようになっている。
また、前記抵抗R1と抵抗R2との接続点MPとグランドGNDとの間に該接続点MP側から順次、NPNトランジスタTr4、抵抗R10が接続され、NPNトランジスタTr4のベースは前記NPNトランジスタTr2のベースに接続されている。ここで、NPNトランジスタTr2、NPNトランジスタTr4、抵抗R5、抵抗R10は、前記カレントミラー回路8を構成するようになっている。
また、前記抵抗R1と抵抗R2との接続点MPとグランドGNDとの間に該接続点MP側から順次、NPNトランジスタTr4、抵抗R10が接続され、NPNトランジスタTr4のベースは前記NPNトランジスタTr2のベースに接続されている。ここで、NPNトランジスタTr2、NPNトランジスタTr4、抵抗R5、抵抗R10は、前記カレントミラー回路8を構成するようになっている。
このように構成された電流制御回路10Aは、以下に示す動作がなされるようになっている。
まず、PNPトランジスタTr3のベースには、定電圧源Vccの電圧を抵抗R6、抵抗R7で分圧された所定の電圧V1が印加されている。これに対して、PNPトランジスタTr1のベースには、定電圧源Vccの電圧を抵抗R8、第1サーミスタTM1で分圧された電圧V2が印加されるようになる。
第1サーミスタTM1は、回路基板4の周辺の温度が高くなった場合に抵抗値が低くなる特性を有する。図3(a)は、第1サーミスタTM1の周辺温度T(°C)に対するその抵抗R(Ω)の関係を示したグラフである。同グラフから明らかとなるように、周囲温度が図中t1、t2、t3と順次上昇した場合に、第1サーミスタTM1の抵抗もそれに応じてr1、r2、r3と順次低下することになる。ここで、図中t2は光源3に供給しようとする設定電流に対応するターゲット温度とする。このため、第1サーミスタTM1の周辺温度が高くなった場合、PNPトランジスタTr1のベースに印加される電圧V2が小さくなるように変化する。なお、図3(a)に示すグラフには、縦軸に電圧V2をも示し、前記ターゲット温度に対応する電圧V2をv2で表記している。
第1サーミスタTM1は、回路基板4の周辺の温度が高くなった場合に抵抗値が低くなる特性を有する。図3(a)は、第1サーミスタTM1の周辺温度T(°C)に対するその抵抗R(Ω)の関係を示したグラフである。同グラフから明らかとなるように、周囲温度が図中t1、t2、t3と順次上昇した場合に、第1サーミスタTM1の抵抗もそれに応じてr1、r2、r3と順次低下することになる。ここで、図中t2は光源3に供給しようとする設定電流に対応するターゲット温度とする。このため、第1サーミスタTM1の周辺温度が高くなった場合、PNPトランジスタTr1のベースに印加される電圧V2が小さくなるように変化する。なお、図3(a)に示すグラフには、縦軸に電圧V2をも示し、前記ターゲット温度に対応する電圧V2をv2で表記している。
図3(b)は、前記電圧V2に対するトランジスタTr1に流れるコレクタ電流I1を示したグラフである。同グラフに示すように、電圧V2が前記ターゲット温度に対応する電圧v2よりも大きい場合(V2>v2)には、PNPトランジスタTr1のコレクタ電流I1は流れず、電圧V2が電圧v2よりも小さくなった場合(V2<v2)には、その差分に応じて、NPNトランジスタTr1のコレクタ電流I1が流れるようになっている。このため、第1サーミスタTM1の周辺温度が所定温度以上になった場合、コレクタ電流I1が発生し、このコレクタ電流I1はNPNトランジスタTr2を流れるようになる。
これにより、NPNトランジスタTr4には、前記コレクタ電流I1とたとえば同じ電流I2(I2=I1)が流れるようになり、抵抗R1に流れる電流が上昇し、抵抗R1と抵抗R2の接続点MPの電圧、すなわち基準電圧検出回路5Bへの基準電圧が低下するようになる。これにより、スイッチングコントローラ5は、低下した基準電圧に基づいてスイッチングレギュレータ1を制御し、電圧検出抵抗2、光源3側へ流れる電流は低下するようになる。
図3(c)は、基準電圧検出回路5Bへの基準電圧V(5B)と前記電圧検出抵抗2から得られる電圧V(2)との関係を示したグラフを示している。同グラフで示すように、基準電圧検出回路5Bへの基準電圧V(5B)が、前記ターゲット温度t2に対応する基準電圧検出回路5Bの基準電圧(図中Vbで示す)に低下するまでは、NPNトランジスタTr4にまだ電流I2が流れないので、電圧が保持されるようになっている。そして、温度が前記ターゲット温度t2以上になり前記電流I2が流れることによって、抵抗R1の電圧が大きくなることにともなう抵抗R2の電圧減で、基準電圧検出回路5Bへの基準電圧V(5B)が低下するようになる。この場合、該基準電圧V(5B)の低下に連動して、電圧検出抵抗2から得られる電圧V(2)も低下するようになる。
図3(d)は、第1サーミスタTM1の検知温度T(°C)に対するスイッチングレギュレータ1からの出力電流Iの関係を示したグラフである。同グラフに示すように、第1サーミスタTM1の検知温度がターゲット温度t2に至るまでは、スイッチングレギュレータ1からの出力電流は一定に保持されているが、ターゲット温度t2を超えた場合には、それに応じて前記出力電流Iが低下するようになっている。
このように構成された電流制御回路10Aは、回路基板4に搭載される第1サーミスタTM1の検知温度が設定値以上に上昇した場合、前記抵抗R2に該抵抗R2の電圧を低下させる電流を流すように構成されていることから、光源3に流れる電流を適正に制御することができるようになる。
電流制御回路10Bは、電流制御回路10Aとほぼ同様の構成からなっている。このため、電流制御回路10Bを構成する抵抗、トランジスタには、電流制御回路10Aの対応する抵抗、トランジスタと同じ符号を用い、その右肩に「’」を付して示している。電流制御回路10Bの電流制御回路10Aと異なる構成は、該電流制御回路10Bに具備される第2サーミスタ(温度検出素子)TM2が光源3の近傍に配置されていることに相違を有する。光源3を構成する発光ダイオード3Aの温度による特性変化を解消した制御を行うためである。
電流制御回路10Bの動作は、電流制御回路10と同様に、光源3に隣接する第2サーミスタTM2の検知温度が設定値以上に上昇した場合、前記抵抗R2に該抵抗R2の電圧を低下させる電流を流すように構成されている。このため、電流制御回路10Aと同様に、光源3に流れる電流を適正に制御することができるようになる。
電流制御回路10Cは、電流制御回路10Aとほぼ同様の構成からなっている。こため、電流制御回路10Cを構成する抵抗、トランジスタには、電流制御回路10Aの対応する抵抗、トランジスタと同じ符号を用い、その右肩に「”」を付して示している。電流制御回路10Bの電流制御回路10Aと異なる構成は、入力電源端子VinとグランドGNDとの間に該入力電源端子Vin側から直列に順次接続された抵抗R8”と抵抗R9”とが接続され、これら抵抗R8”と抵抗R9”の中間接続点における電圧がトランジスタTr1”のベースに供給されていることに相違を有する。
すなわち、電流制御回路10Cは、定電圧源VccからグランドGNDの間に、該定電圧源Vcc側から直列に順次、抵抗R3”、抵抗R4”、PNPトランジスタTr1”、NPNトランジスタTr2”、抵抗R5”が接続され、抵抗R3”と抵抗R4”の中間接続点とグランドGNDの間にPNPトランジスタTr3”が接続されている。PNPトランジスタTr1”のベースは、上述したように、入力電源端子VinとグランドGNDとの間に該入力電源端子Vin側から直列に順次接続された抵抗R8”と抵抗R9”との中間接続点に接続されている。NPNトランジスタTr2”は、そのコレクタとベースが互いに接続されている。PNPトランジスタTr3”のベースは、定電圧源VccとグランドGNDとの間に該定電圧源Vcc側から直列に順次接続された抵抗R6”と抵抗R7”との中間接続点に接続されている。また、前記抵抗R1と抵抗R2との接続点MPとグランドGNDとの間に該接続点MP側から順次、NPNトランジスタTr4”、と抵抗R10”が接続され、NPNトランジスタTr4”のベースは前記NPNトランジスタTr2”のベースに接続されている。
このように構成された電流制御回路10Cは、以下に示す動作がなされるようになっている。
まず、PNPトランジスタTr3”のベースには、定電圧源Vccの電圧を抵抗R6”、抵抗R7”で分圧された所定の電圧V1”が印加されている。これに対して、PNPトランジスタTr1”のベースには、入力電源端子Vinの電圧を抵抗R8”、抵抗R9”で分圧された電圧V2”が印加されるようになる。
図4(a)は、入力電源端子Vinの電圧V(IN)に対する抵抗R9”に印加される抵抗電圧V(9)の関係を示したグラフである。同グラフから明らかとなるように、入力電源端子Vinの電圧V(IN)が図中v1、v2、v3と順次低下する場合に、抵抗R9”に印加される抵抗電圧V(9)もそれに応じてv1’、v2’、v3’と順次低下することになる。ここで、図中v2は光源3に供給しようとする設定電流に対応するターゲット電圧とする。
その後は、電流制御回路10Aの場合と同様で、電圧V(IN)が前記ターゲット電圧v2よりも大きい場合(V(IN)>v2)には、PNPトランジスタTr1”のコレクタ電流I1”は流れず、電圧V(IN)が電圧v2よりも小さくなった場合(V(IN)<v2)には、その差分に応じて、NPNトランジスタTr1”のコレクタ電流I1”が流れるようになる。このため、入力電源端子Vinの電圧V(IN)が所定電圧以下に低下した場合、コレクタ電流I1”が発生し、このコレクタ電流I1”はNPNトランジスタTr2”を流れるようになる。
これにより、NPNトランジスタTr4”には、前記コレクタ電流I1”とたとえば同じ電流I2”(I2”=I1”)が流れるようになり、抵抗R1に流れる電流が上昇し、抵抗R1と抵抗R2の接続点MPの電圧、すなわち基準電圧検出回路5Bへの基準電圧が低下するようになる。これにより、スイッチングコントローラ5は、低下した基準電圧に基づいてスイッチングレギュレータ1を制御し、電圧検出抵抗2、光源側へ流れる電流は低下するようになる。
図4(b)は、入力電源端子Vinの電圧V(IN)に対するスイッチングレギュレータ1からの出力電流Iの関係を示したグラフである。同グラフに示すように、入力電源端子Vinの電圧V(IN)がターゲット電圧v2に至るまでは、スイッチングレギュレータ1からの出力電流は一定に保持されているが、ターゲット電圧v2を超えた場合には、それに応じて前記出力電流Iが低下するようになっている。
このように構成された電流制御回路10Cは、入力電源端子Vinの電圧が設定値以上に低下した場合、前記抵抗R2に該抵抗R2の電圧を低下させる電流を流すように構成されていることから、低消費電力で、光源3に流れる電流を的確に制御することができるようになる。
以上説明したことから明らかなように、本実施態様による車両用灯具によれば、入力電源の電圧変化および周辺温度の変化のいずれに対しても、低消費電力で、光源である発光素子に流す電流を制御できるように構成できる。
(実施態様2)
上述した実施態様では、電流制御回路10Bに具備される第1サーミスタTM1は回路基板4に搭載されたものとして示したものである。しかし、該回路基板4を収納するたとえばシールド材からなる箱体を備える場合において、第1サーミスタTM1は該箱体に配置させるように構成してもよいことはいうまでもない。同様の効果が得られるからである。
(実施態様3)
上述した実施態様では、3個の電流制御回路10(電流制御回路10A、電流制御回路10B、電流制御回路10C)を備えるものとして構成したものである。しかし、該電流制御回路10はその数が制限されることはなく、3個以上であっても、電流制御回路10Aと電流制御回路10Cによって、あるいは電流制御回路10Bと電流制御回路10Cによって構成するようにしてもよい。
(実施態様2)
上述した実施態様では、電流制御回路10Bに具備される第1サーミスタTM1は回路基板4に搭載されたものとして示したものである。しかし、該回路基板4を収納するたとえばシールド材からなる箱体を備える場合において、第1サーミスタTM1は該箱体に配置させるように構成してもよいことはいうまでもない。同様の効果が得られるからである。
(実施態様3)
上述した実施態様では、3個の電流制御回路10(電流制御回路10A、電流制御回路10B、電流制御回路10C)を備えるものとして構成したものである。しかし、該電流制御回路10はその数が制限されることはなく、3個以上であっても、電流制御回路10Aと電流制御回路10Cによって、あるいは電流制御回路10Bと電流制御回路10Cによって構成するようにしてもよい。
以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。またその様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
1……スイッチングレギュレータ、2……電圧検出抵抗、3……光源、3A……発光ダイオード(発光素子)、4……回路基板(配線基板)、5……スイッチングコントローラ、5A……電圧検出回路、5B……基準電圧検出回路、5C……PWM生成部、7……差動増幅回路、8……カレントミラー回路、10、10A、10B、10C……電流制御回路、R1、R2、R3〜R10、R3’〜R10’、R3”〜R10”……抵抗、Tr1〜Tr4、Tr1’〜Tr4’、Tr1”〜Tr4”……トランジスタ、TM1、TM2……サーミスタ(温度検出素子)、Vin……入力電源端子、GND……グランド端子、Vo……出力電源端子、Vcc……定電圧源。
Claims (7)
- 入力電源とグランドとの間に、スイッチングレギュレータ、電圧検出抵抗、および発光素子が順次直列に接続され、
前記電圧検出抵抗から検出される電圧を、定電圧源と前記グランドとの間に接続された分圧抵抗から取り出す基準電圧と比較して、その差分に応じて前記スイッチングレギュレータから前記電圧検出抵抗の側に流す電流を制御し、前記発光素子に流れる電流を制御するスイッチングコントローラを備える車両用灯具であって、
前記入力電源と前記グランドとの間に、前記入力電源の電圧が設定値以下に低下した際に前記分圧抵抗に前記分圧抵抗の電圧を低下させる電流を流す第1電流制御回路と、
前記定電圧源と前記グランドとの間に、温度検出素子によって検出される温度が設定値以上に上昇した際に前記分圧抵抗に前記分圧抵抗の電圧を低下させる電流を流す第2電流制御回路と、を備えることを特徴とする車両用灯具。 - 前記第1電流制御回路は、前記入力電源の電圧が設定値以下になった場合に電流が流れる差動回路と、前記電流の流れに応じて前記分圧抵抗に電流を流すカレントミラー回路とから構成されていることを特徴とする請求項1の車両用灯具。
- 前記第2電流制御回路は、温度検出素子によって検出される温度が設定値以上に上昇した場合に電流が流れる差動回路と、前記電流の流れに応じて前記分圧抵抗に電流を流すカレントミラー回路とから構成されていることを特徴とする請求項1の車両用灯具。
- 前記第2電流制御回路の前記温度検出素子は前記発光素子の近傍に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の車両用灯具。
- 前記スイッチングレギュレータおよびスイッチングコントローラを少なくとも搭載する配線基板を備え、前記第2電流制御回路の前記温度検出素子は前記配線基板に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の車両用灯具。
- 前記スイッチングレギュレータおよびスイッチングコントローラを少なくとも搭載する配線基板を収納する箱体を備え、前記第2電流制御回路の前記温度検出素子は前記箱体に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の車両用灯具。
- 前記温度検出素子の配置個所が異なる前記第2電流制御回路が少なくとも2個備えられていることを特徴とする請求項1に記載の車両用灯具。
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