JP3180465B2 - 放電ランプ点灯装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、メタルハライドランプ
などの放電ランプを始動させ点灯させる放電ランプ点灯
装置、特に自動車前照灯用の放電ランプ点灯装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の放電ランプ点灯装置は、
例えば、図６に示すような構成のものが知られている。
この点灯装置は直流入力電圧を昇圧するＤＣ／ＤＣコン
バータ７と、放電ランプ６の電流を反転するフルブリッ
ジ形のインバータ８と、放電ランプ６の電力を制御する
点灯制御回路９からなる電源回路３と、放電ランプ６を
始動させる始動回路４とを備えている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の点灯
装置では、例えば自動車のエンジン始動時、バッテリー
１の電圧が低下すると、放電ランプ６への電力も低下す
るために、放電ランプ６が立ち消えを生じることがあ
る。図５はバッテリー電圧低下時の放電ランプ６の光出
力の時間的変化を示す図である。ｔ＝ｔ₁においてバッ
テリー１の電圧が低下し、放電ランプ６が立ち消えを生
じた様子を示している。放電ランプ６が立ち消えると、
ＤＣ／ＤＣコンバータ７の負荷がなくなるので、出力電
圧である平滑コンデンサ１６の電圧は上昇する。この電
圧は抵抗１７，１８によって分圧され電圧信号として点
灯制御回路９に入力される。点灯制御回路９はこの電圧
信号により放電ランプ６の立ち消えを検出し、始動制御
回路１０に高圧始動パルスを放電ランプ６に印加するよ
うに始動信号を出力する。

【０００４】しかし、高圧始動パルスにより放電ランプ
６が絶縁破壊しアーク放電に移行しても、バッテリー電
圧１の電圧が回復していなければ、放電ランプ６に供給
できる電力も少なくなるため、安定点灯に移行せず、放
電ランプ６は立ち消えと高圧始動パルスによる絶縁破壊
を繰り返す。この現象は放電ランプ６のちらつきを生じ
るだけでなく、過度の高圧始動パルスの印加により放電
ランプ６の電極がスパッタされ寿命が短くなるという問
題もある。さらに、この点灯装置は、高圧始動パルスを
一定時間以上（１００ｍｓ〜２００ｍｓ）印加させても
安定点灯に移行しない場合、高電圧事故防止のため回路
動作を停止する保護機能を設けている。このため、立ち
消えと高圧始動パルスによる絶縁破壊とを繰り返した
後、保護機能が動作し、バッテリー電圧が回復した後も
放電ランプが点灯せず消灯状態を維持するという問題が
あった。

【０００５】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、バッテリー電圧低下により放電ラン
プが立ち消えを生じた場合、バッテリー電圧の回復後、
自動的に放電ランプを確実に再始動させることのできる
放電ランプ点灯装置を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の放電ランプ点灯
装置は、電源回路と、前記電源回路によって点灯維持さ
れる放電ランプと、前記放電ランプを始動するための始
動回路と、前記電源回路の入力端電圧を検出する入力電
圧検出回路とを備え、前記入力端電圧が前記放電ランプ
を点灯維持するのに十分な電圧値以上の時に、前記入力
電圧検出回路から出力する信号と、前記放電ランプの不
点灯時に、前記電源回路から出力する信号とによって、
前記始動回路を動作させる構成を有している。

【０００７】

【作用】この構成により、バッテリー電圧低下により放
電ランプが立ち消えを生じた場合、点灯装置はバッテリ
ー電圧が放電ランプを点灯維持するに十分な電圧値以上
に回復した時点で始動回路の動作を開始し、放電ランプ
を確実に再始動することになる。

【０００８】

【実施例】図１は本発明の一実施例である放電ランプ点
灯装置のブロック図である。

【０００９】本発明実施例の放電ランプ点灯装置は、放
電ランプ６を点灯維持させる電源回路３と、放電ランプ
６を始動させるための始動回路４と、電源回路３の入力
端電圧を検出し、この入力端電圧が放電ランプ６を点灯
維持するに十分な電圧値Ｖａ以上で始動回路の動作を開
始すべく制御する入力電圧検出回路５とを備えた構成を
有している。

【００１０】図２は本発明の一実施例である放電ランプ
点灯装置の主要部の回路図である。図２に示すように、
電源回路３は、直流入力電圧を昇圧するＤＣ／ＤＣコン
バータ７と、放電ランプ６の電流を反転するフルブリッ
ジ形のインバータ８と、放電ランプ６の電力を制御する
点灯制御回路９とからなる。ＤＣ／ＤＣコンバータ７は
フライバック形の昇圧回路である。ダイオード１１はバ
ッテリー１の逆接続保護用であり、コンデンサ１２は平
滑用である。点灯制御回路９からのオンオフ信号はトラ
ンジスタ１３をスイッチングしトランス１４の一次側に
交流電圧を発生させ、トランス１４の二次側には昇圧し
た電圧が生じる。この電圧をダイオード１５と平滑用コ
ンデンサ１６とにより整流し直流高電圧を得る。

【００１１】インバータ８は４個のトランジスタからな
るフルブリッジ形インバータの構成を有している。一対
のトランジスタ２０，２３が同時にオンするとき、トラ
ンジスタ２１，２２は同時にオフし、トランジスタ２
０，２３が同時にオフするとき、トランジスタ２１，２
２は同時にオンするように動作し、このオンオフ動作の
周波数は４００Hzである。平滑コンデンサ１６の直流電
圧はインバータ８により矩形波交流電圧に変換され放電
ランプ６に印加され、放電ランプ６は点灯を維持する。

【００１２】点灯制御回路９は放電ランプ６の点灯判別
を行い、始動回路４に始動信号を出力し放電ランプを始
動させ、ランプ点灯中はランプの電力が所定の電力にな
るようにＤＣ／ＤＣコンバータに信号を出力する。点灯
制御回路９は、抵抗１７，１８の分圧電圧より放電ラン
プ６のランプ電圧に相当する電圧信号を入力し、抵抗１
９に流れる電流によって生じる電圧より放電ランプ電流
を検出する。放電ランプ６が消灯状態のときはＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ７の負荷がなくなるので、その出力電圧は
高くなる。この電圧がある値以上になると、点灯制御回
路９は放電ランプ６が消灯状態と判別し始動回路４に始
動信号を出力する。放電ランプ始動直後、ランプの電圧
は安定時の電圧より低く光出力も小さいので、点灯制御
回路９は放電ランプ６に大電流を流し光立上りを速くす
るようにＤＣ／ＤＣコンバータ７に制御信号を出力す
る。放電ランプ安定時、ランプの電力は３５Ｗになるよ
うに制御される。

【００１３】始動回路４はパルストランス２４と始動制
御回路１０とから構成され、放電ランプ６を始動するた
めの高電圧パルスを発生する。始動制御回路１０はパル
ストランス２４の一次巻線に約８００Ｖの電圧を誘起さ
せる。パルストランスの二次巻線には約１２ｋＶに昇圧
された高圧パルスが生じ、この電圧が高圧始動パルスと
して放電ランプ６に印加され、放電ランプを始動させ
る。

【００１４】入力電圧検出回路５はバッテリー１の電圧
を検出しこの電圧が放電ランプ６を点灯維持するに十分
な電圧値Ｖａ以上で始動回路４の動作を開始するように
始動回路４を制御する。本発明実施例では電源回路３の
動作入力電圧範囲を９Ｖ〜１６Ｖと設計しているので、
この電圧Ｖａを９Ｖに設定した。

【００１５】図３は入力電圧検出回路５の細部を示す回
路図である。点灯装置の入力電圧であるバッテリー電圧
は抵抗２５，２６によって分圧されコンパレータ３０の
マイナス入力端子に入力される。コンデンサ２７はノイ
ズ成分を除去するためにコンパレータ３０のマイナス入
力に接続されている。コンパレータ３０のプラス入力端
子には抵抗２８，２９によって一定電圧が入力され、こ
の電圧値はバッテリー電圧の電圧値がＶａのときマイナ
ス入力端子に入力される電圧値に等しい値となってい
る。抵抗３１はコンパレータ３０のプルアップ抵抗であ
る。

【００１６】以上の構成によりコンパレータ３０は、バ
ッテリー電圧が一定電圧値Ｖａ以上でローレベルの信号
ｂを出力するように動作する。始動制御回路１０はこの
信号ｂと点灯制御回路９から始動信号である信号ａを入
力する。信号ａは放電ランプが消灯状態でローレベルと
なり、始動制御回路１０は信号ａと信号ｂが両者ともロ
ーレベルのとき高圧始動パルスを発生させるように動作
する。

【００１７】高圧始動パルスを発生すると、始動回路が
電力を消費するので、放電ランプ点灯装置の入力には入
力電流が流れる。通常バッテリーと点灯装置は数メート
ルの電源線で接続されているので、電源線の抵抗成分の
電圧降下により点灯装置の入力端電圧は低下する。この
点灯装置の消費電流による電圧降下で入力端電圧が一定
電圧Ｖａより低くなっても、高圧始動パルス動作が停止
することのないようにする必要がある。このため、高圧
始動パルス発生動作中、始動制御回路１０はハイレベル
の信号ｃを入力電圧検出回路５に出力し、トランジスタ
３２をオンにし、コンパレータ３０のプラス入力端子の
電圧を零Ｖにする。マイナス入力端子は零Ｖ以上である
ので、信号ｂはローレベルを維持し、放電ランプが点灯
に至るまで始動制御回路１０は高圧始動パルス発生動作
を続ける。放電ランプ６が絶縁破壊しアーク放電に移行
した後、電源回路３は放電ランプを点灯維持するに十分
な電力を放電ランプに供給することができるので、放電
ランプは速やかに点灯状態となる。

【００１８】図４はバッテリー電圧の低下時におけるバ
ッテリー電圧と信号ａ，ｂ，ｃと放電ランプの光出力の
時間変化を示す図である。ｔ＝ｔ₁においてバッテリー
電圧が低下し、放電ランプが立ち消えを生じると、すぐ
に点灯制御回路９からの信号ａがローレベルとなり、入
力端電圧検出回路５からの信号ｂはハイレベルになる。
始動制御回路１０はこれら両者の信号がローレベルのと
きに高圧始動パルスを発生させるように動作するので、
このとき高圧始動パルスは発生せず、放電ランプは消灯
状態を維持する。ｔ＝ｔ₂においてバッテリー電圧が一
定電圧Ｖａに回復すると入力端電圧検出回路５からの信
号ｂはローレベルになり、始動制御回路１０は高圧始動
パルスを発生させるように動作する。高圧始動パルス発
生動作中、信号ｃがハイレベルとなり信号ｃのローレベ
ルを維持させるので、点灯装置の入力端電圧が入力電源
線の電圧降下により一定電圧Ｖａより低下しても高圧始
動パルス発生動作を停止することはない。ｔ＝ｔ₃にお
いて放電ランプが点灯状態に至ると点灯制御回路９から
の信号ａがハイレベルになり高圧始動パルス発生動作は
停止する。同時に信号ｃはローレベルになり、ｔ＝ｔ₁
以前の状態に戻る。

【００１９】以上のように、本発明実施例の放電ランプ
点灯装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータ７と、放電ランプ６
の電流を反転するフルブリッジ形のインバータ８と、放
電ランプ６の電力を制御する点灯制御回路９からなる電
源回路３、放電ランプ６を始動させる始動回路４を備
え、かつ電源回路３の入力端に入力電圧検出回路５を接
続し、この入力電圧検出回路５は電源回路３の入力端の
電圧が放電ランプ６を点灯維持するに十分な電圧値Ｖａ
以上で始動回路４の動作を開始するように制御する。し
たがって、バッテリー電圧の低下により放電ランプが立
ち消えを生じた場合、点灯装置はバッテリー電圧がＶａ
以上に回復した時点で始動回路の動作を開始し、放電ラ
ンプはちらつきを生じることなく確実に再始動すること
ができる。

【００２０】なお、上記実施例ではインバータ８として
フルブリッジ形インバータを用いた場合について説明し
たが、本発明はシリーズインバータ等の他の方式を用い
ても同様の効果が得られるものである。

【００２１】また、上記実施例では電源回路３の出力が
交流電圧の場合を示したが、直流電圧を出力する電源回
路であってもよい。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は放電ラン
プを点灯維持させるための電源回路の入力端に入力電圧
検出回路を接続し、この入力電圧検出回路は前記電源回
路の入力端の電圧が放電ランプを点灯維持するに十分な
電圧値Ｖａ以上で始動回路の動作を開始するように制御
することにより、バッテリー電圧低下により放電ランプ
が立ち消えを生じた場合、点灯装置はバッテリー電圧が
Ｖａ以上に回復した時点で始動回路の動作を開始し、放
電ランプをちらつきを生じることなく自動的に確実に再
始動することができ、さらに、放電ランプの寿命を改善
できるというすぐれた効果を有する放電ランプ点灯装置
を提供することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である放電ランプ点灯装置の
ブロック図

【図２】本発明の一実施例である放電ランプ点灯装置の
主要部を示す回路図

【図３】本発明にかかる入力電圧検出回路の細部を示す
図

【図４】本発明にかかる入力電圧検出回路の動作を説明
する図

【図５】従来の放電ランプ点灯装置の動作を示す図

【図６】従来の放電ランプ点灯装置の主要部を示す回路
図

【符号の説明】

１ バッテリー ２ 電源スイッチ ３ 電源回路 ４ 始動回路 ５ 入力電圧検出回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05B 41/14 - 41/298

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電源回路と、前記電源回路によって点灯維
   持される放電ランプと、前記放電ランプを始動するため
   の始動回路と、前記電源回路の入力端電圧を検出する入
   力電圧検出回路とを備え、前記入力端電圧が前記放電ラ
   ンプを点灯維持するのに十分な電圧値以上の時に、前記
   入力電圧検出回路から出力する信号と、前記放電ランプ
   の不点灯時に、前記電源回路から出力する信号とによっ
   て、前記始動回路を動作させることを特徴とする放電ラ
   ンプ点灯装置。