JP4451376B2

JP4451376B2 - 車両用灯具の点灯制御装置

Info

Publication number: JP4451376B2
Application number: JP2005321269A
Authority: JP
Inventors: 文規塩津; 昌康伊藤
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2005-11-04
Filing date: 2005-11-04
Publication date: 2010-04-14
Anticipated expiration: 2025-11-04
Also published as: FR2893214B1; DE102006052016B4; FR2893214A1; DE102006052016A1; US20070103098A1; US7352135B2; CN1960588B; JP2007126041A; CN1960588A

Description

本発明は、車両用灯具の点灯制御装置に係り、特に、半導体発光素子で構成された半導体光源の点灯を制御するように構成された車両用灯具の点灯制御装置に関する。

従来、車両用灯具として、ＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）などの半導体発光素子を光源に用いたものが知られており、この種の車両用灯具には、ＬＥＤの点灯を制御するための点灯制御回路が実装されている。

点灯制御回路としては、例えば、複数個のＬＥＤが直列接続された光源を駆動するために、車両のバッテリ電圧を昇圧し、昇圧した電圧をＬＥＤに印加するようにしたものが提案されている（特許文献１参照）。

この種の点灯制御回路においては、ＬＥＤのフォワード電圧（電圧降下）以上の電圧をＬＥＤに印加して、ＬＥＤに規定の電流を供給する構成が採用されており、電源電圧が一定のときにはＬＥＤに常に規定の電流を供給することができる。

しかし、過渡時、例えば、電源スイッチが投入されたときの起動時などにおいて、点灯制御回路が、ＬＥＤに対する供給電流を設定値に近づけるための制御を行うときに、制御遅れが生じると、ＬＥＤに対する供給電流が設定値を超えてオーバーシュートとなって、ＬＥＤに過電流が流れることがある。また、負荷急変時、例えば、ＬＥＤが点灯状態にあるときに、点灯制御回路とＬＥＤとを結ぶリード線がコンタクタから外れ、その後再びコンタクタに接続されるというチャタリング現象が生じたときには、点灯制御回路は、負荷がオープンになったことに伴って、検出電流が０になるので、検出電流を設定値に維持するために、可能な限り出力電圧を大きくする制御を実行する。点灯制御回路の出力電圧が最大値となったときに、負荷となるＬＥＤが点灯制御回路に接続されると、ＬＥＤに過電流が流れることがある。ＬＥＤに過電流が流れると、ボンディングワイヤーが断線したり、あるいは電流集中に伴ってチップが劣化したりして、ＬＥＤの故障となる。

特開２００４−５１０１４号公報

過渡時にＬＥＤに過電流が流れるのを防止するために、点灯制御回路とＬＥＤとを結ぶ回路中に抵抗素子を挿入し、過渡時に流れる電流を抵抗素子によって消費させ、ＬＥＤに過電流が流れるのを防止する方法を採用することも考えられる。しかし、この方法では、定常時においても抵抗素子によって電流が消費されるため、電力損失が大きくなる。

本発明は、前記従来技術の課題に鑑みて為されたものであり、その目的は、過渡時に半導体光源に流れる電流を抑制し、定常時における電力損失を抑制することにある。

前記目的を達成するための、請求項１に係る車両用灯具の点灯制御装置においては、電源から電力の供給を受けて半導体光源に対する電流の供給を制御する電流供給制御手段と、前記半導体光源の電流を検出する電流検出手段と、過渡時の過電流を消費する抵抗素子と、オフ動作時に前記電流供給制御手段と前記半導体光源とを結ぶ供給電流経路中に前記抵抗素子を含む通電回路を形成し、オン動作時に前記供給電流経路中に前記抵抗素子をバイパスするバイパス回路を形成するスイッチ手段と、前記電流検出手段の検出電流が過渡状態を示す電流であるか否かを判定し、肯定の判定結果を得たときに前記スイッチ手段をオフ動作させ、否定の判定結果を得たときには前記スイッチ手段をオン動作させるスイッチ制御手段とを備えた構成とした。

（作用）電源の投入に伴って、電流供給制御手段から半導体光源に電流が供給される過程で、半導体光源に供給される電流が過渡状態を示す電流であるか否かが判定され、肯定の判定結果が得られたとき、即ち半導体光源に流れる電流が過渡状態を示す電流であるときには、スイッチ手段がオフ動作し、電流供給制御手段と半導体光源とを結ぶ供給電流経路中に抵抗素子を含む通電回路が形成され、抵抗素子によって電流が消費されるため、過渡時に、半導体光源に過電流が流れるのを抑制することができる。一方、半導体光源と電流供給制御手段とを結ぶ供給電流経路中に抵抗素子を含む通電回路が形成されているときに、半導体光源の電流が過渡状態を示す電流でないと判定されたときには、過渡状態から定常状態に移行したとして、スイッチ手段がオン動作して、電流供給制御手段と半導体光源とを結ぶ供給電流経路中に抵抗素子をバイパスするバイパス回路が形成され、抵抗素子で電流が消費されることなく、電流供給制御手段から半導体光源に電流を供給することができ、定常時における電力損失を抑制することができる。

請求項２に係る、車両用灯具の点灯制御装置においては、請求項１に記載の車両用灯具の点灯制御装置において、前記スイッチ制御手段は、前記電流検出手段の検出電流が電流が流れ始める前又は過電流に伴う過渡状態を示すときには、前記スイッチ手段をオフ動作させ、前記電流検出手段の検出電流が定常状態を示す電流であるときには、前記スイッチ手段をオン動作させてなる構成とした。

（作用）半導体光源の電流が流れ始める前又は過電流に伴う過渡状態を示すときには、スイッチ手段をオフ動作させることで、過渡時に半導体光源に過電流が流れるのを抑制することができ、半導体光源の電流が定常状態を示す電流であるときにはスイッチ手段をオン動作させることで、抵抗素子で電流が消費されることなく、半導体光源に規定の電流が流れ、定常時における電力損失を抑制することができる。

請求項３に係る車両用灯具の点灯制御装置においては、請求項２に記載の車両用灯具の点灯制御装置において、前記スイッチ制御手段は、前記電流検出手段の検出電流が定常状態を示す電流であると判定したときに、その後設定時間が経過したときに、前記スイッチ手段をオン動作させてなる構成とした。

（作用）半導体光源に定常状態を示す電流が流れ、その後設定時間が経過したときに、スイッチ手段をオン動作させることで、半導体光源に流れる電流の立ち上がりが急峻であっても、或いは過渡状態の時間がある幅を持っても、また、通電・非通電が交互に連続して起こるようなチャタリング現象が生じても、バイパス回路の形成が設定時間遅延されるため、半導体光源に過電流が流れるのを確実に抑制することができる。

請求項４に係る車両用灯具の点灯制御装置においては、請求項２または３に記載の車両用灯具の点灯制御装置において、前記スイッチ制御手段は、前記電流検出手段の検出電流が過渡状態を示す電流であると判定したときに、この判定に応答して、前記スイッチ手段を即座にオフ動作させてなる構成とした。

（作用）半導体光源の電流が過渡状態を示す電流であるときには、スイッチ手段を即座にオフ動作させることで、通電・非通電が交互に連続して起こるようなチャタリング現象が生じても、電流供給制御手段と半導体光源とを結ぶ供給電流経路中に抵抗素子を含む通電回路が即座に形成され、過電流の発生を確実に抑制することができる。

請求項５に係る車両用灯具の点灯制御装置においては、請求項１、２、３または４のうちいずれか１項に記載の車両用灯具の点灯制御装置において、前記抵抗素子の定数は、前記電流供給制御手段が無負荷時の最大の電力を出力したときに、前記半導体光源の電流が最大定格電流以下になる抵抗値を下限値として設定され、前記電流供給制御手段が無負荷時の最小の電力を出力したときに、前記半導体光源の電流が規定の電流になる抵抗値を上限値として設定されてなる構成とした。

（作用）抵抗素子の定数を設定するに際して、抵抗素子の抵抗値を大きくし過ぎると、半導体光源に流れる電流が小さくなり過ぎて、半導体光源に規定の電流を流すことができず、スイッチ手段がオン動作しなくなる。スイッチ手段がオン動作しないときには、抵抗素子に常時電流が流れ、電力損失が生じることになる。逆に、抵抗素子の抵抗値が小さ過ぎると、半導体光源に流れる電流が低減されず、半導体光源に過電流が流れる恐れがある。そこで、抵抗素子の定数として、電流供給制御手段が無負荷時の最大の電力を出力したときに、半導体光源の電流が最大定格電流以下になる抵抗値を下限値として設定し、電流供給制御手段が無負荷時の最小の電力を出力したときに、半導体光源の電流が規定の電流になる抵抗値を上限値として設定することで、過渡時に半導体光源に過電流が流れるのを抑制し、定常時には半導体光源に規定の電流を流すことができる。

以上の説明から明らかなように、請求項１に係る車両用灯具の点灯制御装置によれば、過渡時に、半導体光源に過電流が流れるのを抑制することができるとともに、定常時における電力損失を抑制することができる。

請求項２によれば、過渡時に半導体光源に過電流が流れるのを抑制することができるとともに、定常時における電力損失を抑制することができる。

請求項３によれば、半導体光源に過電流が流れるのを確実に抑制することができる。

請求項４によれば、過電流の発生を確実に抑制することができる。

請求項５によれば、過渡時に半導体光源に過電流が流れるのを抑制し、定常時には半導体光源に規定の電流を流すことができる。

次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。図１は、本発明の第一実施例を示す車両用灯具の点灯制御装置の回路構成図、図２は、制御回路の回路構成図、図３は、制御回路の動作を説明するための波形図、図４は、コンタクタとＬＥＤとの接続関係を示す回路図、図５は、抵抗素子の定数の設定法を説明するための図、図６は、本発明の第二実施例を示す車両用灯具の点灯制御装置の回路構成図である。

これらの図において、車両用灯具の点灯制御装置１０は、図１に示すように、車両用灯具（発光装置）の一要素として、定電流制御型スイッチングレギュレータ１２と、保護回路１４を備えて構成されており、スイッチングレギュレータ１２には、負荷として、ＬＥＤ１６が複数個接続されている。各ＬＥＤ１６は、半導体発光素子で構成された半導体光源として、互いに直列に接続されてスイッチングレギュレータ１２の出力側に保護回路１４を介して並列に接続されている。

ＬＥＤ１６としては、一個のものを用いたり、或いは複数個のＬＥＤ１６が互いに直列に接続されたものを光源ブロックとして、光源ブロックが複数個並列接続されたものを用いたりすることもできる。また、ＬＥＤ１６は、ヘッドランプ、ストップ＆テールランプ、フォグランプ、ターンシグナルランプなどの各種車両用灯具の光源として構成することができる。

スイッチングレギュレータ１２は、トランスＴ１、コンデンサＣ１、ＮＭＯＳトランジスタ１８、制御回路２０、ダイオードＤ１、コンデンサＣ２、シャント抵抗Ｒ１を備え、各ＬＥＤ１６のフォワード電圧（電圧降下）以上の電圧を各ＬＥＤ１６に印加できるように構成されている。トランスＴ１の一次側にはコンデンサＣ１が並列に接続されているとともに、ＮＭＯＳトランジスタ１８が直列に接続されている。コンデンサＣ１の一端側は電源スイッチ２１、電源入力端子２２を介して車載バッテリ２４のプラス端子に接続され、他端側は電源入力端子２６を介して車載バッテリ２４のマイナス端子に接続されているとともに、接地されている。ＮＭＯＳトランジスタ１８はドレインがトランスＴ１の一次側に接続され、ソースが接地され、ゲートが制御回路２０に接続されている。トランスＴ１の二次側にはダイオードＤ１を介してコンデンサＣ２が並列に接続されており、ダイオードＤ１とコンデンサＣ２との接続点は出力端子２８を介して、上流側のＬＥＤ１６のアノード側に接続されている。トランスＴ１の二次側の一端側はコンデンサＣ２の一端側とともに接地され、シャント抵抗Ｒ１を介して電流検出端子３０に接続されている。電流検出端子３０は、保護回路１４を介して出力端子３２に接続されており、出力端子３２は下流側のＬＥＤ１６のカソード側に接続されている。シャント抵抗Ｒ１は、ＬＥＤ１６に流れる電流を検出する電流検出手段として構成されており、シャント抵抗Ｒ１の両端に生じる電圧を、ＬＥＤ１６の電流に対応した電圧として制御回路２０にフィードバックするようになっている。

ＮＭＯＳトランジスタ１８は、制御回路２０から出力されるオンオフ信号（スイッチング信号）に応答してオンオフ動作するスイッチング素子として構成されている。ＮＭＯＳトランジスタ１８がオン動作したときには、車載バッテリ（直流電源）２４からの入力電圧が電磁エネルギーとしてトランスＴ１に蓄積され、ＮＭＯＳトランジスタ１８のオフ動作時に、トランスＴ１に蓄積された電磁エネルギーが発光エネルギーとしてトランスＴ１の二次側からダイオードＤ１を介してＬＥＤ１６に放出されるようになっている。

すなわち、スイッチングレギュレータ１２は、車載バッテリ２４から電力の供給を受けて、ＬＥＤ１６に対する電流の供給を制御する電流供給制御手段として構成されている。この場合、スイッチングレギュレータ１２は、電流検出端子３０の電圧と規定の電圧とを比較し、この比較結果に応じて出力電流を制御するように構成されている。

具体的には、スイッチングレギュレータ１２の出力電流を制御するための制御回路２０は、例えば、図２に示すように、コンパレータ３４、エラーアンプ３６、ノコギリ波発生器３８、基準電圧４０、抵抗Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、コンデンサＣ３を備えて構成されており、コンパレータ３４の出力端子４２はＮＭＯＳトランジスタ１８のゲートに直接或いは電流増幅用のプリアンプ（図示せず）を介して接続され、抵抗Ｒ２の一端に接続された入力端子４４は電流検出端子３０に接続されている。入力端子４４には、電流検出端子３０からフィードバックされる電圧が印加されるようになっており、抵抗Ｒ２、Ｒ３は、入力端子４４に印加される電圧を分圧し、分圧によって得られた電圧をエラーアンプ３６の負入力端子に印加するようになっている。エラーアンプ３６は、負入力端子に印加された電圧と基準電圧４０との差に応じた電圧を閾値Ｖｔｈとして、コンパレータ３４の正入力端子に出力するようになっている。コンパレータ３４は、ノコギリ波発生器３８から負入力端子にノコギリ波Ｖｓを取り込み、このノコギリ波Ｖｓと閾値Ｖｔｈとを比較し、この比較結果に応じたオンオフ信号をＮＭＯＳトランジスタ１８のゲートに出力するようになっている。

例えば、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、閾値Ｖｔｈのレベルがノコギリ波Ｖｓのレベルのほぼ中間にあるときにはオンデューティがほぼ５０％のオンオフ信号を出力するようになっている。一方、スイッチングレギュレータ１２の出力電流が減少したことに伴って、電流検出端子３０からフィードバックされる電圧のレベルが基準電圧４０よりも低くなったときには、エラーアンプ３６の出力による閾値Ｖｔｈのレベルが高くなり、図３（ｃ）、（ｄ）に示すように、コンパレータ３４からは、オンデューティが５０％よりも高いオンデューティのオンオフ信号が出力される。この結果、スイッチングレギュレータ１２の出力電流は増加することになる。

逆に、スイッチングレギュレータ１２の出力電流が増加したことに伴って、電流検出端子３０からフィードバックされる電圧のレベルが基準電圧４０よりも高くなり、エラーアンプ３６の出力による閾値Ｖｔｈのレベルが低下したときには、図３（ｅ）、（ｆ）に示すように、コンパレータ３４からは、オンデューティが５０％よりも低いオンデューティのオンオフ信号が出力される。この結果、スイッチングレギュレータ１２の出力電流は減少することになる。なお、ノコギリ発生器３８の代わりに、三角波（三角波信号）を発生する三角波発生器を用いることもできる。

一方、保護回路１４は、通電に伴う電流を消費する抵抗素子として、抵抗Ｒ５を、スイッチ手段として、ＮＭＯＳトランジスタ４６、ＰＮＰトランジスタ４８、抵抗Ｒ６、Ｒ７、コンデンサＣ４を、スイッチ手段のオンオフ動作を制御するスイッチ制御手段として、オペアンプ５０を備え、電流検出端子３０と出力端子３２との間に挿入されている。

抵抗Ｒ５は、電流検出端子３０と出力端子３２とを結ぶ供給電流経路５２中に挿入されており、抵抗Ｒ５の両端には、ＮＭＯＳトランジスタ４６のドレインとソースがそれぞれ接続されている。オペアンプ５０は、正入力端子が電流検出端子３０に接続され、負入力端子がスレッシュ電圧Ｖｔｈに接続されており、電流検出端子３０の電圧とスレッシュ電圧Ｖｔｈとを比較して、ＬＥＤ１６に流れる電流が過渡状態を示す電流であるか否かを判定し、判定結果に応じた電圧を出力するようになっている。ここで、過渡状態とは、電流が流れ始める前又は過電流が流れている状態をいう。

例えば、オペアンプ５０は、電流検出端子３０の電圧がスレッシュ電圧Ｖｔｈよりも低いときには、ＬＥＤ１６の電流が過渡状態を示す電流であると判定し、肯定の判定結果としてローレベルの電圧を出力し、電流検出端子３０の電圧がスレッシュ電圧Ｖｔｈを超えたときにはＬＥＤ１６の電流が定常状態を示す規定の電流であるとして、否定の判定結果としてハイレベルの電圧を出力するようになっている。オペアンプ５０からハイレベルの電圧が出力されると、この電圧は抵抗Ｒ７、Ｒ６を介してコンデンサＣ４の両端に印加され、抵抗Ｒ７、Ｒ６、コンデンサＣ４によって定まる時定数に従ってコンデンサＣ４の両端の電圧が増加し、コンデンサＣ４の両端の電圧がＮＭＯＳトランジスタ４６の閾値を超えると、ＮＭＯＳトランジスタ４６がオン動作する。即ち、ＮＭＯＳトランジスタ４６は、オペアンプ５０からハイレベルの電圧が出力されたときから設定時間経過したときにオン動作するようになっている。

ＮＭＯＳトランジスタ４６がオフにあるときには、供給電流経路５２中に抵抗Ｒ５を含む通電回路が形成されているが、ＮＭＯＳトランジスタ４６がオン動作すると、電流検出端子３０と出力端子３２とを結ぶ供給電流経路５２中に抵抗Ｒ５をバイパスするバイパス回路が形成されるようになっている。

すなわち、ＬＥＤ１６の電流が過渡状態にあるときには、抵抗Ｒ５を含む通電回路を介して電流が流れ、この電流が抵抗Ｒ５で消費されるようになっている。一方、ＬＥＤ１６の電流が過渡状態から定常状態に移行すると、抵抗Ｒ５に電流が流れることなく、抵抗Ｒ５をバイパスするバイパス回路がＮＭＯＳトランジスタ４６によって形成され、ＮＭＯＳトランジスタ４６を介して規定の電流が流れるようになっている。

ＬＥＤ１６に規定の電流が流れているときに、出力端子２８または出力端子３２とＬＥＤ１６とを結ぶリード線が、図４に示すコンタクタ２９、３１から外れたあと、再びコンタクタ２９、３１に接続されるようなチャタリング現象が生じ、ＬＥＤ１６に電流が流れなくなる期間が生じると、オペアンプ５０の出力がハイレベルからローレベルに移行し、ＰＮＰトランジスタ４８がオンになって、コンデンサＣ４に蓄積されていた電荷が瞬時に放電し、ＮＭＯＳトランジスタ４６が即座にオフ動作する。このとき、制御回路２０は、ＬＥＤ１６に電流が流れなくなったことに伴って、スイッチングレギュレータ１２の出力電流を増加させるための制御を行うので、スイッチングレギュレータ１２の出力電圧は急激に上昇する。この過程でスイッチングレギュレータ１２にＬＥＤ１６が接続されると、ＬＥＤ１６には高電圧が印加される。しかし、ＮＭＯＳトランジスタ４６がオフ状態にあるので、ＬＥＤ１６の電流は抵抗Ｒ５を介して流れるため、チャタリング現象が生じてもＬＥＤ１６に過電流が流れるのを防止することができる。

また、抵抗Ｒ５の定数は、スイッチングレギュレータ１２が無負荷時の最大の電力を出力したときに、ＬＥＤ１６の電流が最大定格電流以下になる抵抗値を下限値として設定され、スイッチングレギュレータ１２が無負荷時の最小の電力を出力したときに、ＬＥＤ１６の電流が規定の電流になる抵抗値を上限値として設定されている。

すなわち、抵抗Ｒ５の抵抗値が大き過ぎると、ＬＥＤ１６に流れる電流が低減され過ぎて、ＬＥＤ１６に規定の電流が流れなくなるとともに、ＮＭＯＳトランジスタ４６がオン動作しなくなる。ＮＭＯＳトランジスタ４６がオン動作しないと、常時、抵抗Ｒ５を介して電流が流れ、電力損失が生じることになる。

一方、抵抗Ｒ５の抵抗値が小さ過ぎると、ＬＥＤ１６の電流が低減されず、ＬＥＤ１６に過電流が流れることになる。このため、本実施例では、抵抗Ｒ５の抵抗値は、過渡時にＬＥＤ１６に過電流が流れるのを抑制し、定常時にはＬＥＤ１６に規定の電流が流れる値に設定されている。

具体的には、抵抗Ｒ１などの抵抗素子の温度特性や基準電圧４０の温度特性にバラツキが生じると、無負荷時のスイッチングレギュレータ１２の出力電圧にバラツキが生じることを考慮するとともに、ＬＥＤ１６のフォワード電圧Ｖｆに温度特性や固体差に伴うバラツキが生じることを考慮し、図５に示すように、無負荷時のスイッチングレギュレータ１２の出力電圧の最大値ＶｍａｘとＬＥＤ１６のフォワード電圧Ｖｆの最小値Ｖｆｍｉｎとの電圧差Ｖａで最大定格電流以下の電流がＬＥＤ１６に流れ、無負荷時のスイッチングレギュレータ１２の出力電圧の最小値ＶｍｉｎとＬＥＤ１６のフォワード電圧Ｖｆの最大値Ｖｆｍａｘとの電圧差Ｖｂで規定の電流以上の電流がＬＥＤ１６に流れるように、抵抗Ｒ５の定数（抵抗値）を設定する。

上記構成において、電源スイッチ２１が投入されてスイッチングレギュレータ１２が起動し、スイッチングレギュレータ１２からＬＥＤ１６に電流が供給される過程で、電源投入直後の過渡時には、電流検出端子３０の電圧はスレッシュ電圧Ｖｔｈよりも低いため、ＮＭＯＳトランジスタ４６はオフの状態に維持され、ＬＥＤ１６の電流は抵抗Ｒ５を介して流れる。このため、電源投入時にスイッチングレギュレータ１２の出力電圧が急激に高くなってもＬＥＤ１６に過電流が流れるのを防止することができ、ＬＥＤ１６が故障に至るのを未然に防止することができる。

電源投入後、過渡状態から定常状態に移行し、電流検出端子３０の電圧がスレッシュ電圧Ｖｔｈを超えると、ＮＭＯＳトランジスタ４６がオン動作し、抵抗Ｒ５をバイパスするバイパス回路が形成され、ＬＥＤ１６には規定の電流が流れる。このときＬＥＤ１６の電流はＮＭＯＳトランジスタ４６を介して流れるため、定常時に電力損失が生じるのを抑制することができる。

ＬＥＤ１６に規定の電流が流れている過程で、負荷急変に伴うチャタリング現象が生じたときには、オペアンプ５０の出力がハイレベルからローレベルに移行し、ＮＭＯＳトランジスタ４６が即座にオフ動作する。このため、その後スイッチングレギュレータ１２の出力電圧が高電圧になったときに、スイッチングレギュレータ１２にＬＥＤ１６が接続されても、抵抗Ｒ５を介して電流が流れるため、ＬＥＤ１６に過電流が流れるのを抑制することができる。

本実施例によれば、過渡時には、供給電流経路５２中に抵抗Ｒ５を含む通電回路が形成され、抵抗Ｒ５によって電流が消費されるため、ＬＥＤ１６に過電流が流れるのを抑制することができ、一方、定常時には、供給電流経路５２中に抵抗Ｒ５をバイパスするバイパス回路がＮＭＯＳトランジスタ４６によって形成され、抵抗Ｒ５で電流が消費されることがないため、電力損失を抑制することができる。

次に、本発明の第二実施例を図６に従って説明する。本実施例は、保護回路１４の代わりに、保護回路５４を設けたものであり、他の構成は図１のものと同様である。また、第一実施例では電流が流れ始める前又は過電流に伴う状態を過渡状態としたが、本実施例は、過電流の発生のみを過渡状態と判定するものである。

保護回路５４は、通電に伴う電流を消費する抵抗素子として、抵抗Ｒ５を、スイッチ手段として、ＮＭＯＳトランジスタ４６、抵抗Ｒ６を、スイッチ手段のオンオフ動作を制御するスイッチ制御手段として、オペアンプ５０を備え、電流検出端子３０と出力端子３２との間に挿入されている。

抵抗Ｒ５は、電流検出端子３０と出力端子３２とを結ぶ供給電流経路５２中に挿入されており、抵抗Ｒ５の両端には、ＮＭＯＳトランジスタ４６のドレインとソースがそれぞれ接続されている。オペアンプ５０は、負入力端子が電流検出端子３０に接続され、正入力端子がスレッシュ電圧Ｖｔｈに接続されており、電流検出端子３０の電圧とスレッシュ電圧Ｖｔｈとを比較して、ＬＥＤ１６に流れる電流が規定範囲を超える過渡状態を示す電流であるか否かを判定し、判定結果に応じた電圧を出力するようになっている。

例えば、オペアンプ５０は、電流検出端子３０の電圧がスレッシュ電圧Ｖｔｈよりも低いときには、ＬＥＤ１６の電流が過渡状態を示す過電流ではないと、すなわち、過電流以下の電流であると判定し、否定の判定結果としてハイレベルの電圧を出力し、電流検出端子３０の電圧がスレッシュ電圧Ｖｔｈを超えたときにはＬＥＤ１６の電流が過渡状態を示す過電流であるとして、肯定の判定結果としてローレベルの電圧を出力するようになっている。

オペアンプ５０からハイレベルの電圧が出力されると、ＮＭＯＳトランジスタ４６がオン動作する。ＮＭＯＳトランジスタ４６がオン動作すると、電流検出端子３０と出力端子３２とを結ぶ供給電流経路５２中に抵抗Ｒ５をバイパスするバイパス回路が形成される。

ＮＭＯＳトランジスタ４６がオン動作しているときには、供給電流経路５２中に抵抗Ｒ５をバイパスするバイパス回路が形成されているが、ＬＥＤ１６の電流の増加に伴って過電流が流れると、オペアンプ５０からローレベルの電圧が出力されて、ＮＭＯＳトランジスタ４６がオフ動作し、供給電流経路５２中に抵抗Ｒ５を含む通電回路が形成される。

すなわち、ＬＥＤ１６の電流が過電流になると、抵抗Ｒ５を含む通電回路を介して電流が流れ、この電流が抵抗Ｒ５で消費されるので、ＬＥＤ１６を過電流から保護することができる。

本実施例によれば、ＬＥＤ１６に過電流が流れたときには、供給電流経路５２中に抵抗Ｒ５を含む通電回路が形成されるので、ＬＥＤ１６を過電流から保護することができる。

本発明の第一実施例を示す車両用灯具の点灯制御装置の回路構成図である。制御回路の回路構成図である。制御回路の動作を説明するための波形図である。コンタクタとＬＥＤとの接続関係を示す回路図である。抵抗素子の定数の設定法を説明するための図である。本発明の第二実施例を示す車両用灯具の点灯制御装置の回路構成図である。

符号の説明

１０車両用灯具の点灯制御装置
１２スイッチングレギュレータ
１４保護回路
１６ＬＥＤ
１８ＮＭＯＳトランジスタ
２０制御回路
３４コンパレータ
３６エラーアンプ
３８ノコギリ波発生器
４６ＮＭＯＳトランジスタ
４８ＰＮＰトランジスタ
５０オペアンプ
５２供給電流経路
５４保護回路

Claims

電源から電力の供給を受けて半導体光源に対する電流の供給を制御する電流供給制御手段と、前記半導体光源の電流を検出する電流検出手段と、過渡時の過電流を消費する抵抗素子と、オフ動作時に前記電流供給制御手段と前記半導体光源とを結ぶ供給電流経路中に前記抵抗素子を含む通電回路を形成し、オン動作時に前記供給電流経路中に前記抵抗素子をバイパスするバイパス回路を形成するスイッチ手段と、前記電流検出手段の検出電流が過渡状態を示す電流であるか否かを判定し、肯定の判定結果を得たときに前記スイッチ手段をオフ動作させ、否定の判定結果を得たときには前記スイッチ手段をオン動作させるスイッチ制御手段とを備えてなる車両用灯具の点灯制御装置。
請求項１に記載の車両用灯具の点灯制御装置において、前記スイッチ制御手段は、前記電流検出手段の検出電流が電流が流れ始める前又は過電流に伴う過渡状態を示すときには、前記スイッチ手段をオフ動作させ、前記電流検出手段の検出電流が定常状態を示す電流であるときには、前記スイッチ手段をオン動作させてなることを特徴とする車両用灯具の点灯制御装置。
請求項２記載の車両用灯具の点灯制御装置において、前記スイッチ制御手段は、前記電流検出手段の検出電流が定常状態を示す電流であると判定したきに、その後設定時間が経過したときに、前記スイッチ手段をオン動作させてなることを特徴とする車両用灯具の点灯制御装置。
請求項２または３に記載の車両用灯具の点灯制御装置において、前記スイッチ制御手段は、前記電流検出手段の検出電流が過渡状態を示す電流であると判定したときに、この判定に応答して、前記スイッチ手段を即座にオフ動作させてなることを特徴とする車両用灯具の点灯制御装置。
請求項１、２、３または４のうちいずれか１項に記載の車両用灯具の点灯制御装置において、前記抵抗素子の定数は、前記電流供給制御手段が無負荷時の最大の電力を出力したときに、前記半導体光源の電流が最大定格電流以下になる抵抗値を下限値として設定され、前記電流供給制御手段が無負荷時の最小の電力を出力したときに、前記半導体光源の電流が規定の電流になる抵抗値を上限値として設定されてなることを特徴とする車両用灯具の点灯制御装置。