JP3318703B2 - 車輌用放電灯の点灯回路 - Google Patents
車輌用放電灯の点灯回路Info
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- H05B41/14—Circuit arrangements
- H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
- H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
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Description
直流電圧を昇圧して所要の直流電圧に変換し、この直流
電圧を矩形波状の交流電圧に変換し、この交流電圧に始
動用パルスを重畳させて放電灯を点灯させる車輌用放電
灯の点灯回路に関するものである。
回路では、直流電源(車載バッテリ)からの直流電圧を
昇圧して所要の直流電圧に変換し、この直流電圧を矩形
波状の交流電圧に変換し、この交流電圧に始動用パルス
を重畳させて放電灯を点灯させるようにしている。図3
はこの車輌用放電灯の点灯回路の要部を示し、同図にお
いて、1は車載バッテリ、2はノイズフィルタ、3はD
C−DCコンバータ(昇圧機能のみを持ったアップコン
バータ)、4はDC−ACインバータ、5は制御回路、
6はスタータ回路、7は放電灯(バルブ)である。
イズフィルタ2は、車載バッテリ1側へのDC−DCコ
ンバータ3側からのノイズの流出を防止する。DC−D
Cコンバータ3は、ノイズフィルタ2を介して供給され
るバッテリ電圧VBATTを昇圧して所要の直流電圧に変換
し、この直流電圧をDC−ACインバータ4へ供給す
る。DC−DCコンバータ3での昇圧動作は制御回路5
によって制御される。DC−ACインバータ4は、DC
−DCコンバータ3からの直流電圧を矩形波状の交流電
圧に変換し、スタータ回路5へ供給する。スタータ回路
5はDC−ACインバータ4からの交流電圧に始動用パ
ルスを重畳させて放電灯7を点灯させる。
ンバータ3とDC−ACインバータ4と制御回路5とで
バラスト回路8が構成され、バラスト回路8およびスタ
ータ回路6の内部インピーダンスは全てロスの原因とな
る。このため、バラスト効率を上げ、発熱低減するため
に、バラスト回路8およびスタータ回路6の内部インピ
ーダンスは可能な限り小さくしている。また、放電灯7
から発生するノイズ(再点弧ノイズ)を低減するため、
スタータ回路6内のインダクタンスを極力小さくし、矩
形波の切り換えを速くしている。なお、再点弧ノイズと
は、DC−ACインバータ4におけるブリッジが切り換
わり、放電灯7に流れる電流が逆転する時にアーク放電
が瞬断する(アークの中での電子の流れが逆転する)た
めに発生するノイズである。
灯回路では、放電灯7の最低管電圧Vz、すなわち前回
消灯から時間をおいて点灯させる際(コールド時)の点
灯直後の電圧Vzは、Vz=20Vとされている。ま
た、放電灯7への最大許容電流ILmax は、ILma x =
2.6Aとされている。しかしながら、車載バッテリ1
のバッテリ電圧VBA TTは、寒冷地におけるジャンプスタ
ート時、12Vのバッテリを2個直列につなげ、VBATT
=24Vとされることがある。この場合、バッテリ電圧
VBATTが放電灯7の最低管電圧Vzよりも高くなり、D
C−DCコンバータ3での昇圧動作が停止する。この
時、バラスト回路8およびスタータ回路6の内部インピ
ーダンスは可能な限り小さくされているので、放電灯7
には最大許容電流ILmax を越えて電流が流れてしま
う。
なされたもので、その目的とするところは、バッテリ電
圧VBATTが放電灯の最低管電圧Vzよりも高くなって
も、放電灯に最大許容電流ILmax を越えて電流が流れ
てしまうことのない車輌用放電灯の点灯回路を提供する
ことにある。
るために、本発明は、直流電源からみた放電灯を除く点
灯回路内の直流インピーダンスZを、Z>(VBATT−V
z)/ILmax とするようにしたものである。したがっ
て、この発明によれば、VBATT=24V、Vz=20
V、ILmax =2.6Aとした場合、直流電源からみた
放電灯を除く点灯回路内の直流インピーダンスZは、Z
=(24V−20V)/2.6A≒1.54Ω以上とさ
れる。
き詳細に説明する。図1はこの発明に係る車輌用放電灯
の点灯回路の要部を示す図である。同図において、図3
と同一符号は同一、或いは同等構成要素を示す。
2は、インダクタンスL1とコンデンサC1およびC2
によって構成されている。DC−DCコンバータ3は、
昇圧機能のみを持ったアップコンバータ構成とされ、イ
ンダクタンスL2,ダイオードD1,コンデンサC3,
C4,FET・Q1,抵抗R1〜R3により構成されて
いる。DC−ACインバータ4はFET・Q2〜Q5に
より構成されている。スタータ回路6はトリガ回路6−
1およびトランスT1により構成されている。
タ構成とすることにより、インダクタンスL2に流れる
電流はFET・Q1のオン/オフに関係なく放電灯7に
向かって流れ続けるため、車載バッテリ1からの電流が
断続にならず、フライバックコンバータ等と比べノイズ
性能を良くし易い。
7の最低管電圧Vzは、Vz=20Vとされている。ま
た、放電灯7への最大許容電流ILmax は、ILmax =
2.6Aとされている。ここで、車載バッテリ1のバッ
テリ電圧VBATTが24Vとされると、バッテリ電圧V
BATTが放電灯7の最低管電圧Vzよりも高くなり、DC
−DCコンバータ3での昇圧動作が停止する。DC−D
Cコンバータ3が昇圧動作を停止している時、この点灯
回路には、図示矢印で示す電流が流れる。なお、この図
においては、FET・Q2とQ5のペアがオンしている
時の電流の流れを示している。
は直流であるため、インダクタンスL2はコイルとして
ではなく、単なる銅線となる(銅線の抵抗値RL2=直流
インピーダンス)。インダクタンスL1についても同様
である(銅線の抵抗値RL1=直流インピーダンス)。ト
ランスT1については、DC−ACインバータ4で50
0Hzの矩形波に変換されているが、矩形波の切り換え部
分を除けば直流であるため、同様に銅線と考えてよい
(銅線の抵抗値RT1=直流インピーダンス)。したがっ
て、これらについては、コイルの直流インピーダンスを
考えればよい。また、DC−ACインバータ4では、F
ET・Q2とQ5およびFET・Q3とQ4の各ペアが
交互にオンすることにより矩形波を作っている。FET
のオン時は微少抵抗(オン抵抗RFET )として扱うこと
ができる。
ンバータ3が昇圧動作を停止している時のインピーダン
スの状態を示す。この場合、点灯直後に放電灯7に流れ
る電流ILは、IL=(VBATT−VZ)/(RL1+RL2
+RD1+RFET +RT1+RFE T +R3)となる。ここ
で、この時に最大許容電流ILmax =2.6A以上の電
流が流れないようにするためには、(RL1+RL2+RD1
+RFET +RT1+RFET+R3)>(VBATT−Vz)/
ILmax とすればよい。ここで、(RL1+RL2+RD1+
RFET +RT1+RFET +R3)=Zとすれば、Z>(V
BATT−Vz)/ILmax となり、Z>(24V−20
V)/2.6AによりZ>1.54Ωとなる。
BATT−Vz)/ILmax なる関係式から、VBATT=24
V、VZ=20V、ILmax =2.6Aとした場合のZ
として、Z>1.54Ω、例えばZ=1.6Ωとしてい
る。これにより、VBATT=24Vとされても、放電灯7
には最大許容電流ILmax =2.6Aを越えて電流が流
れてしまうことがない。
RL2+RD1+RFET +RT1+RFET +R3)としたが、
この場合のZは車載バッテリ1からみた放電灯7を除く
点灯回路内の直流インピーダンスであり、他にも直流成
分があればそれも含めることは言うまでもない。また、
サージ印加時等は消灯した方が、内部電子部品の耐圧を
下げることができるため、トータル的にみた場合にはコ
ストダウンとなる。
発明によれば、直流電源からみた放電灯を除く点灯回路
内の直流インピーダンスZをZ>(VBATT−Vz)/I
Lmaxとしたので、VBATT=24V、Vz=20V、I
Lmax =2.6Aとした場合、Z=(24V−20V)
/2.6A≒1.54Ω以上とされ、VBATT=24Vと
されても放電灯7には最大許容電流ILmax =2.6A
を越えて電流が流れてしまうことがない。
を示す図である。
が昇圧動作を停止している時のインピーダンスの状態を
示す図である。
図である。
Cコンバータ、4…DC−ACインバータ、5…制御回
路、6…スタータ回路、7…放電灯、8…バラスト回
路。
Claims (1)
- 【請求項1】 直流電源からの直流電圧を昇圧して所要
の直流電圧に変換し、この直流電圧を矩形波状の交流電
圧に変換し、この交流電圧に始動用パルスを重畳させて
放電灯を点灯させる車輌用放電灯の点灯回路において、 前記直流電源の電圧をVBATT、前記放電灯の最低管電圧
をVz、前記放電灯への最大許容電流をILmax とした
場合、前記直流電源からみた前記放電灯を除く点灯回路
内の直流インピーダンスZがZ>(VBATT−Vz)/I
Lmax とされていることを特徴とする車輌用放電灯の点
灯回路。
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1997
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